Corte por láser y otros tipos de corte térmico

¿Qué es el corte por láser?

Usando un rayo láser de alta densidad de potencia para irradiar el material a cortar, de modo que el material se caliente rápidamente a la temperatura de vaporización, evaporación de la formación de agujeros, con el movimiento del rayo sobre el material, los agujeros se forman continuamente en una hendidura de ancho estrecho (como 0,1 mm aproximadamente), para completar el corte del material.

Proceso de corte por láser

Corte por llama

El corte por llama es un proceso estándar que se utiliza para cortar acero dulce, utilizando oxígeno como gas de corte. Se presuriza oxígeno hasta 6 bar y se sopla en el corte. Allí el metal calentado reacciona con el oxígeno: comienza la combustión y la oxidación. La reacción química libera una gran cantidad de energía (hasta cinco veces la energía del láser) para ayudar al rayo láser a cortar.

Corte de gasificación

El corte por gasificación vaporiza el material, minimizando el impacto de los efectos térmicos en el material circundante. Esto se puede lograr utilizando un láser de CO2 continuo para vaporizar materiales de bajo-calor y alta-absorción, como películas plásticas delgadas y materiales que no-se derriten, como madera, papel y espuma.
Los láseres de pulsaciones ultracortas permiten aplicar esta tecnología a otros materiales. Los electrones libres del metal absorben el láser y se calientan espectacularmente. El pulso láser no reacciona con las partículas fundidas ni con el plasma, el material se sublima directamente y no hay tiempo para que la energía se transfiera al material circundante en forma de calor. Los pulsos de picosegundos eliminan el material sin efecto térmico visible, sin fusión ni formación de rebabas.

Corte por fusión

El corte por fusión es otro proceso estándar que se utiliza al cortar metales. También se puede utilizar para cortar otros materiales fusibles como la cerámica. Se utiliza nitrógeno o argón como gas de corte y se sopla una presión de gas de 2 a 20 bares a través de la ranura. El argón y el nitrógeno son gases inertes, es decir, no reaccionan con el metal fundido en la ranura, sino que simplemente lo expulsan hacia el fondo. Al mismo tiempo, los gases inertes protegen el borde cortado de la oxidación del aire.

corte con aire comprimido
También se puede utilizar aire comprimido para cortar placas finas. El aire presurizado a 5-6 bar es suficiente para eliminar el metal fundido del corte. Dado que casi el 80% del aire es nitrógeno, el corte con aire comprimido es esencialmente un corte por fusión.

Corte asistido por plasma-

Si los parámetros se seleccionan correctamente, aparecerá una nube de plasma en el corte de corte por fusión asistido por plasma-. La nube de plasma está formada por vapor de metal ionizado y gas de corte ionizado. La nube de plasma absorbe la energía del láser de CO2 y la convierte en la pieza de trabajo, de modo que se acopla más energía a la pieza de trabajo y el material se derretirá más rápido, lo que resulta en una velocidad de corte más rápida. Por este motivo, este proceso de corte también se denomina corte por plasma de alta-velocidad.
De hecho, la nube de plasma es transparente con respecto a los láseres-de estado sólido, por lo que el corte por fusión asistido por plasma-sólo se puede realizar con láseres de CO2.

Características del corte por láser

El corte por láser, en comparación con otros métodos de corte térmico, generalmente se caracteriza por una velocidad de corte rápida y una alta calidad. En concreto se resume en los siguientes aspectos.

(1) buena calidad de corte: debido al pequeño punto láser, la alta densidad de energía y la velocidad de corte, el corte por láser puede obtener una mejor calidad de corte. ① El corte de corte por láser es fino y estrecho, los dos lados de la hendidura son paralelos y perpendiculares a la superficie, la precisión dimensional de las piezas cortadas puede alcanzar ± 0,05 mm. ② la superficie de corte es limpia y hermosa, la rugosidad de la superficie es de solo unas pocas decenas de micrones e incluso el corte por láser se puede usar como último proceso, sin procesamiento mecánico, las piezas se pueden usar directamente. (3 material después del corte por láser, el ancho de la zona afectada por el calor es muy pequeño, el rendimiento del material cerca de la hendidura tampoco se ve casi afectado y la deformación de la pieza de trabajo es pequeña, alta precisión de corte, la geometría de la hendidura es buena, la forma de la sección transversal-de la hendidura presenta una forma rectangular más regular.

(2) alta eficiencia de corte: debido a las características de transmisión del láser, la máquina de corte por láser generalmente está equipada con varias estaciones de trabajo CNC, todo el proceso de corte se puede realizar completamente con CNC. La operación, solo es necesario cambiar el programa CNC, se puede aplicar a diferentes formas de corte de piezas, tanto para corte bidimensional como para lograr corte tridimensional.

(3) velocidad de corte: con una potencia de 1200 W, corte por láser una placa de acero dulce de 2 mm de espesor, velocidad de corte de hasta 600 cm/min; corte de placa de resina de polipropileno de 5 mm de espesor, velocidad de corte de hasta 1200 cm/min. Los materiales en el corte por láser no necesitan sujetarse ni fijarse, tanto para guardar las abrazaderas de herramientas, como para ahorrar el tiempo auxiliar de los materiales superiores e inferiores.

(4) corte sin-contacto: soplete de corte por láser y pieza de trabajo sin contacto, no hay desgaste de la herramienta. Para procesar piezas de diferentes formas, no es necesario cambiar la "herramienta", solo es necesario cambiar los parámetros de salida del láser. El proceso de corte por láser es silencioso, de baja vibración y sin contaminación.

(5) Cortar una variedad de materiales: compuestos de matriz metálica, cuero, madera y fibra. Pero para diferentes materiales, debido a sus propias propiedades termofísicas y diferentes tasas de absorción del láser, el rendimiento