Corte láser de metales: principios y factores que influyen en él.

El efecto del proceso de corte por láser se ve afectado por diversos parámetros, algunos de los cuales dependen del rendimiento técnico del propio láser, y otros son parámetros variables ajustables.

Este artículo se centra en compartir los elementos del proceso relacionados con el haz y el enfoque en el corte láser, analizando su impacto fundamental en el efecto de corte y ayudando a optimizar el proceso de corte por láser y mejorar la eficiencia y la calidad del procesamiento.

Principio de corte por láser

El corte por láser es una tecnología de procesamiento de precisión que enfoca un haz láser de alta potencia en la superficie de pieza metálica cortada con láserfunde o quema el material de la pieza de trabajo, elimina la escoria con gas de corte y forma un corte mediante el movimiento del cabezal de corte sobre la superficie de la pieza de trabajo, logrando finalmente la separación de la pieza.

Potencia de salida y modo del láser

Potencia de salida del láser

La potencia de salida del láser es el parámetro clave que determina el rendimiento de una máquina de corte por láser, afectando directamente la eficiencia de corte, la calidad del corte y el rango de procesamiento. En general, cuanto más gruesa sea la pieza, mayor será la potencia de salida del láser requerida.

En el caso del corte de placas del mismo material y espesor, cuanto mayor sea la potencia de salida del láser, mayor será la velocidad de corte, más lisa la superficie final de corte y mayor la eficiencia del procesamiento.

Sin embargo, cabe señalar que, una vez determinada la potencia de salida del láser, la velocidad de corte debe ajustarse con precisión al material y al grosor de la placa para lograr el mejor resultado: una velocidad de corte demasiado rápida provocará un corte irregular e incompleto, mientras que una velocidad demasiado lenta causará una fusión excesiva de los materiales y un ensanchamiento del corte, lo que afectará a la precisión del procesamiento.

Modo de salida del láser

La distribución de la calidad del haz láser se divide principalmente en dos tipos: monomodo y multimodo. La diferencia fundamental radica en la forma de distribución de la densidad de energía del haz: un láser monomodo tiene un único punto de concentración de densidad de energía, mientras que un láser multimodo tiene dos o más puntos de concentración de densidad de energía.

En las aplicaciones de corte por láser, la calidad del punto focal determina directamente la precisión del corte y el acabado final. El diámetro del núcleo del láser monomodo es relativamente pequeño, y la calidad del haz es superior a la del láser multimodo.

La distribución de energía es gaussiana, con la mayor densidad de energía en el centro, y la forma tridimensional es similar a un pico de montaña redondeado y afilado; el diámetro del núcleo del láser multimodo es relativamente grueso, la calidad del haz es ligeramente inferior a la del modo único, la distribución de energía es más uniforme, la forma tridimensional es similar a una copa invertida, y la pendiente del borde es mucho mayor que la del modo único.

No existe distinción entre modo único y modo múltiple; simplemente son adecuados para diferentes escenarios: el modo único es más apropiado para el corte de precisión de placas delgadas, y el modo múltiple para el corte eficiente de placas gruesas. Ambas son configuraciones básicas de los láseres de fibra. Al igual que un automóvil es adecuado para la conducción en carretera y un vehículo todoterreno para la conducción en montaña, la elección entre modo único y modo múltiple depende de las necesidades de procesamiento específicas del cliente final (como el grosor de la placa, los requisitos de precisión de procesamiento, etc.).

Corte láser Tamaño del foco, profundidad de campo y posición del foco

Tamaño del foco y profundidad focal

Durante el proceso de piezas metálicas cortadas con láserLa posición, el tamaño y la profundidad de campo son elementos clave que afectan al efecto de corte y a la eficiencia del proceso. Es necesario ajustar los parámetros a piezas de diferentes materiales y espesores.

Tras enfocar el haz con una lente de enfoque de corta distancia focal, el diámetro del punto es pequeño, la profundidad focal es reducida y la densidad de potencia en el foco es extremadamente alta, lo que resulta adecuado para el corte a alta velocidad de materiales delgados, mejorando eficazmente la precisión del corte y reduciendo el error de corte. Tras enfocarlo con una lente de enfoque de larga distancia focal, la profundidad focal es mayor y el diámetro del punto es relativamente grande. Siempre que se garantice una densidad de potencia suficiente, puede adaptarse al corte de placas gruesas, teniendo en cuenta la eficiencia del corte y la calidad del corte.

Cómo afecta la posición de enfoque del corte láser al acabado de la superficie de corte

El ajuste adecuado de la posición de enfoque es fundamental para garantizar la calidad de corte de placas con diferentes espesores:

Al cortar chapas finas, la atención se centra normalmente en la superficie de la pieza, lo que permite un corte de precisión a alta velocidad y reduce el desperdicio de material;

Al cortar placas gruesas de acero inoxidable, el enfoque debe penetrar profundamente en la placa, con una profundidad de aproximadamente 1/3 a 1/4 del espesor de la placa, en el rango de desenfoque negativo, lo que puede garantizar la penetración del corte y evitar un corte irregular;

Al cortar planchas gruesas de acero al carbono, el enfoque debe ajustarse por encima de la superficie de la pieza de trabajo, y a medida que aumenta el espesor de la plancha, el enfoque se aleja de la superficie de la plancha, en el rango de desenfoque positivo, lo que puede reducir los residuos de escoria y mejorar la suavidad de la cara final de corte.

Resumen

La potencia y el modo de salida del láser determinan la eficiencia de corte y el rango de espesor aplicable, mientras que el tamaño, la profundidad y la posición del foco influyen directamente en la calidad del corte, el acabado superficial y la precisión dimensional. Al ajustar científicamente la potencia, la velocidad y la configuración del enfoque según los diferentes materiales y espesores, el sistema LVMA logra una mayor precisión de corte, una estabilidad mejorada y una mayor eficiencia general del proceso.