Corte por láser ...
05/12/2019

Corte por láser ...

El corte por láser es una tecnología para cortar materiales con un láser de alta potencia comúnmente utilizado en líneas de producción industrial. Un rayo láser enfocado, normalmente controlado por una computadora controlada por CNC, proporciona una alta concentración de energía y permite el corte de casi todos los grupos de materiales, independientemente de sus propiedades termofísicas.

Durante el proceso de corte, el material del material a cortar se funde bajo la influencia de un rayo láser, se enciende, se evapora o es expulsado por un flujo de gas. Esto permite realizar cortes precisos con una zona de influencia térmica mínima. El corte por láser se caracteriza por la ausencia de influencias mecánicas en el material a procesar, se producen deformaciones mínimas tanto temporalmente durante el proceso de corte como después de un enfriamiento completo. Como resultado, el corte por láser de piezas y piezas igualmente rígidas y fácilmente deformables puede realizarse con gran precisión. El enorme poder de la radiación láser asegura una productividad considerable del proceso de trabajo con al mismo tiempo una condición decente de las superficies cortadas. El control preciso y fácil de la radiación láser permite el corte con láser a lo largo del contorno complejo de piezas y piezas planas y voluminosas con un alto grado de automatización del proceso.

El proceso

Para los metales de corte por láser, se utilizan sistemas técnicos basados ​​en láser CO2 de estado sólido, fibra y gas que funcionan tanto en modo de radiación pulsada periódica como continua. El uso industrial del corte por láser de gas aumenta año tras año, pero este proceso no puede reemplazar por completo los métodos tradicionales de separación de metales. En comparación con muchos equipos utilizados en la producción, el costo de los equipos de corte por láser sigue siendo alto. Aunque últimamente hay una tendencia a reducir costos. A este respecto, el proceso de corte por láser solo se vuelve efectivo cuando hay una elección razonable de aplicación o cuando el uso de técnicas convencionales es engorroso o imposible.

Las ventajas

El corte por láser se realiza quemando piezas de trabajo con un rayo láser. Esta técnica ofrece muchas ventajas obvias sobre muchos otros métodos de corte:

Materiales procesados

Todos los aceros de todos los estados, el aluminio y sus aleaciones, así como otros metales no ferrosos, son adecuados para el corte por láser. Hojas comúnmente utilizadas de tales metales:

Acero de 0,2 mm a 30 mm
Acero inoxidable de 0,2 mm a 40 mm
Aleaciones de aluminio de 0,2 mm a 25 mm
Latón 0,2 mm a 12,5 mm
Cobre de 0,2 mm a 16 mm

Se utilizan diferentes tipos de láser para diferentes materiales.

Los metales de baja conductividad térmica funcionan mejor porque la energía del láser se concentra en un volumen mínimo de metal. Por el contrario, cuando se cortan con láser aleaciones de metal con rebabas de alta conductividad térmica. Muchos no metales como la madera también se pueden procesar.

fresco

El láser y su óptica (incluidas las lentes de enfoque) deben enfriarse. Dependiendo del tamaño y la configuración del sistema, el exceso de calor puede ser disipado por portadores de calor o sopladores de aire. El agua, que a menudo se usa como refrigerante, normalmente circula a través de un intercambiador de calor o unidad de enfriamiento.

entrada

La eficiencia de los láseres industriales puede variar entre 3% y 65%. El consumo de energía y la eficiencia dependen de la potencia de salida del láser, sus parámetros de funcionamiento y la idoneidad del láser para un trabajo en particular. Al determinar la idoneidad del uso de este o aquel tipo de láser, se tienen en cuenta el costo del láser en relación con su equipo y el costo de mantenimiento y mantenimiento del láser. En los años 10 de 21. Century, los costos operativos de un láser de fibra son aproximadamente la mitad de los costos operativos de un láser de dióxido de carbono. La potencia requerida para cortar depende del tipo de material, su grosor, entorno de procesamiento y velocidad de procesamiento.

El corte por láser se realiza quemando láminas con un rayo láser. Un haz de luz enfocado comprimido ofrece una alta concentración de energía y permite el procesamiento de casi todos los materiales (metal, plástico, madera). Las propiedades termofísicas son de importancia secundaria.

Corte por láser en detalle

El corte por láser es una forma básica de trabajar el metal que se caracteriza por una precisión extremadamente alta y un rendimiento excelente. Las máquinas de corte por láser han revolucionado el mundo del trabajo en metal, haciendo que el proceso de hacer estructuras metálicas complejas sea más simple, más rápido y más asequible. Hoy en día, este tipo de corte suplanta continuamente a otros tipos de metalurgia.

El corte por láser de metal es una forma única de obtener la configuración de producto requerida para todas las tiradas de impresión a un bajo costo. Este proceso no requiere la producción de moldes caros y la configuración de los productos se especifica en el programa y puede editarse rápidamente en cualquier momento. Gracias al corte por láser, las empresas de fabricación tienen una oportunidad única de producir rápidamente los productos necesarios y realizar las correcciones necesarias.

La esencia del corte por láser.

El corte con láser del metal, como su nombre lo indica, se realiza con un rayo láser, que se produce con un sistema especial. Las propiedades de tal haz le permiten enfocarse en la superficie de un área pequeña, generando energía caracterizada por una alta densidad. Esto hace que cada material colapse activamente (se derrita, se queme, se vaporice, etc.).

Por ejemplo, con equipos láser o máquinas de corte por láser, puede concentrar energía a una densidad de 108 vatios por centímetro cuadrado en la superficie de la pieza de trabajo. Para entender cómo lograr tal efecto, uno necesita saber qué propiedades tiene un rayo láser:


+ A diferencia de las ondas de luz, el rayo láser se distingue por la constancia de la longitud de onda y la frecuencia (monocromaticidad), lo que permite enfocarlo en cualquier superficie con lentes ópticas convencionales.
+ Excepcionalmente alta directividad del rayo láser y bajo ángulo de divergencia. Debido a esta propiedad, los dispositivos de enfoque láser pueden producir un haz con un gran efecto de enfoque.
+ El rayo láser tiene otra consistencia muy importante: la coherencia. Esto significa que muchos procesos de onda que ocurren en dicho haz son completamente consistentes y resuenan entre sí, lo que a veces aumenta la potencia de radiación general.

Cuando se aplica el haz de luz a la superficie del metal, se produce un calentamiento rápido y la posterior fusión del área a tratar. Varios factores contribuyen a la rápida propagación de la zona fundida en las profundidades de la pieza de trabajo, incluida la conductividad térmica del propio material.


El uso de oxígeno como gas auxiliar en el corte por láser permite la solución simultánea de tareas tan importantes como:

de German
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