Varios métodos de corte de máquina de corte por láser.

El corte por láser es un método de procesamiento sin contacto con alta energía y buena capacidad de control de la densidad. El rayo láser se enfoca para formar un punto de luz con alta densidad de energía, que tiene muchas características cuando se aplica al corte. Existen principalmente cuatro métodos de corte diferentes para el corte por láser para hacer frente a diferentes situaciones.

Máquina de corte por láser de mesa de lanzadera	Máquina de corte por láser de una sola mesa	Máquina de corte por láser de tubos

Corte por fusión

En la fusión y el corte por láser, la pieza de trabajo se funde parcialmente y el material fundido se rocía con la ayuda de un flujo de aire. Debido a que la transferencia del material solo ocurre en su estado líquido, el proceso se denomina fusión y corte por láser.

El rayo láser se combina con un gas de corte inerte de alta pureza para alejar el material fundido de la ranura y el gas en sí no participa en el corte. El corte por fusión con láser puede obtener una mayor velocidad de corte que el corte por gasificación. La energía requerida para la gasificación suele ser mayor que la energía requerida para fundir el material. En la fusión y el corte por láser, el rayo láser solo se absorbe parcialmente. La velocidad máxima de corte aumenta con el aumento de la potencia del láser, y disminuye casi inversamente con el aumento del espesor de la lámina y el aumento de la temperatura de fusión del material. En el caso de una determinada potencia del láser, el factor limitante es la presión del aire en la rendija y la conductividad térmica del material. La fusión y el corte por láser pueden obtener incisiones libres de oxidación para materiales de hierro y metales de titanio. La densidad de potencia del láser que produce fusión pero no gasificación está entre 104W/cm2-105W/cm2 para materiales de acero.

corte vaporizado

En el proceso de corte por gasificación por láser, la velocidad de la temperatura de la superficie del material que sube hasta la temperatura del punto de ebullición es tan rápida que es suficiente para evitar la fusión causada por la conducción de calor, por lo que parte del material se vaporiza y desaparece, y parte del el material es rociado desde el fondo de la rendija por gas auxiliar. El flujo sale volando. En este caso, se requiere una potencia láser muy alta.

Para evitar que el vapor del material se condense en la pared de la hendidura, el grosor del material no debe exceder en gran medida el diámetro del rayo láser. Por lo tanto, este proceso solo es adecuado para aplicaciones en las que se debe evitar la eliminación de material fundido. En realidad, este procesamiento solo se usa en áreas donde las aleaciones a base de hierro son muy pequeñas.

Este proceso no se puede usar para materiales como la madera y ciertas cerámicas que no están en estado fundido y, por lo tanto, es poco probable que permitan que el material se vuelva a condensar. Además, estos materiales suelen requerir cortes más gruesos. En el corte por gasificación por láser, el enfoque óptimo del haz depende del grosor del material y la calidad del haz. La potencia del láser y el calor de vaporización solo tienen cierta influencia en la posición de enfoque óptima. En el caso de un determinado espesor de chapa, la velocidad máxima de corte es inversamente proporcional a la temperatura de vaporización del material. La densidad de potencia del láser necesaria es superior a 108 W/cm2 y depende del material, la profundidad de corte y la posición de enfoque del haz. En el caso de un cierto espesor de chapa, suponiendo suficiente potencia láser, la velocidad máxima de corte está limitada por la velocidad del chorro de gas.

Corte de fractura controlado

Para materiales quebradizos que se dañan fácilmente con el calor, el corte controlable y de alta velocidad se realiza mediante calentamiento por rayo láser, lo que se denomina corte por fractura controlada. El contenido principal de este proceso de corte es: el rayo láser calienta una pequeña área del material quebradizo, provocando un gran gradiente térmico y una severa deformación mecánica en esta área, lo que lleva a la formación de grietas en el material. Siempre que se mantenga un gradiente de calentamiento uniforme, el rayo láser puede guiar las grietas en cualquier dirección deseada.

Corte por fusión por oxidación (corte por llama láser)

La fusión y el corte generalmente usan gas inerte. Si se reemplaza por oxígeno u otros gases activos, el material se enciende bajo la irradiación del rayo láser y se produce una reacción química feroz con el oxígeno para generar otra fuente de calor para calentar aún más el material, lo que se denomina fusión y corte oxidativo.

Debido a este efecto, para acero estructural del mismo espesor, la tasa de corte que se puede obtener por este método es mayor que la del corte por fusión. Por otro lado, este método puede tener una peor calidad de corte en comparación con el corte por fusión. De hecho, producirá un corte más ancho, una aspereza evidente, una mayor zona afectada por el calor y una peor calidad del borde. El corte por llama láser no es bueno cuando prProcesamiento de modelos de precisión y esquinas afiladas (existe el peligro de quemar las esquinas afiladas). Se puede utilizar un láser pulsado para limitar la influencia térmica y la potencia del láser determina la velocidad de corte. En el caso de una potencia láser determinada, el factor limitante es el suministro de oxígeno y la conductividad térmica del material.