¿Qué es un cortador láser?

El principio del corte por láser.

¿Cómo ocurre el proceso de corte por láser?

El rayo láser enfocado de alta densidad de potencia irradia la pieza de trabajo, lo que hace que el material irradiado se funda rápidamente, se vaporice, se elimine o alcance el punto de ignición y, al mismo tiempo, sople el material fundido con la ayuda de un flujo de aire de alta velocidad, por lo que realizar el corte de la pieza de trabajo.El corte por láser es uno de los métodos de corte térmico.

Componentes de una cortadora láser

La parte principal de la máquina herramienta.

La máquina herramienta, incluida la plataforma de trabajo de corte, es la parte mecánica que realiza el movimiento de los ejes X, Y y Z.

generador láser

Un dispositivo que genera una fuente de luz láser.

Camino óptico externo

Se utiliza para reflejar el rayo láser en la dirección requerida.

Sistema de control numérico

Controle la máquina herramienta para realizar el movimiento de los ejes X, Y y Z, y la potencia de salida de la fuente láser.

Fuente de alimentación estabilizada

Está conectado entre una fuente de láser, una máquina herramienta CNC y un sistema de suministro de energía.

cabeza de corte

Incluye principalmente cavidad, asiento de lente de enfoque, espejo de enfoque, sensor capacitivo, boquilla de gas auxiliar y otros objetos.El cabezal láser es un componente importante de la máquina de corte de metal de fibra óptica, que se utiliza para generar energía de rayo láser para cortar y es similar a un corazón humano.

Mesa de operaciones

Se utiliza para controlar el proceso de trabajo de todo el dispositivo de corte.

enfriador

Se utiliza para enfriar el generador láser.

Cilindro de gas

Incluye cilindro de gas mediano y cilindro de gas auxiliar, y se utilizan para complementar el gas industrial para oscilación láser y el gas auxiliar para cabezales de corte.

Compresor de aire y tanque de almacenamiento de aire

Proporcionan y almacenan aire comprimido.

Filtro y secador de refrigeración por aire

Se utiliza para suministrar aire limpio y seco al generador láser y la trayectoria del haz para mantener la trayectoria y el reflector funcionando normalmente.

Máquina de ventilación y eliminación de polvo.

Expulsa el humo y el polvo generados durante el procesamiento y los filtra para que los gases de escape cumplan con los estándares de protección ambiental.

máquina de escoria

Elimina los sobrantes y desperdicios causados ​​durante el procesamiento.

¿Cuáles son los tipos de cortadoras láser?

Depende de cómo lo clasifiques.

1. Si se clasifican por fuente de láser, se pueden dividir en

(1) Fuente láser de estado sólido.

Las fuentes de láser de estado sólido se dividen en láseres de rubí, YAG, etc.

(2) Fuente de láser semiconductor.

(3) Fuente de láser líquido.

(4) Fuente de láser de gas y fuente de láser de CO2.

2. Según la estructura de las cortadoras láser, se puede dividir en

(1) Cortadora láser de escritorio

Este tipo de cortadora láser es la más común.Pone el láser en un lado y lo transmite al cabezal de corte láser a través del camino óptico externo.El rango de procesamiento es generalmente 1, 53M y 24M.

Según la estructura integral, se puede dividir en tipo voladizo, tipo pórtico y tipo híbrido.

Muchas marcas de cortadoras láser, como TRUMPF, Bystronic, Prima, MAZAK, etc., son en su mayoría máquinas de corte láser de escritorio.

El modo de escritorio se utiliza principalmente para el procesamiento de chapa.Muchas industrias, como la fabricación de ascensores, aparamenta eléctrica, maquinaria alimentaria y otras industrias que procesan principalmente placas delgadas, utilizan cortadoras láser de escritorio.

3. Si se divide según la pieza de trabajo de corte.los tipos son

(1) Metal cortadoras láser.La potencia de la fuente láser es generalmente relativamente alta.

(2) Cortadoras láser no metálicas.La potencia del láser es generalmente muy baja.

(3) También hay cortadores láser que procesan láminas y tuberías.

Proceso de corte por láser

1. Corte por vaporización

Durante este proceso de corte por láser, la temperatura de la superficie del material sube hasta el punto de ebullición tan rápido que es suficiente para evitar la fusión causada por la conducción de calor, por lo que una parte del material se vaporiza y desaparece, y la otra parte del el material es expulsado desde el fondo de la rendija por el gas auxiliar.En este caso se requieren potencias de láser muy altas.

Para evitar que el vapor del material se condense en la pared de la hendidura, el grosor del material no debe exceder demasiado el diámetro del rayo láser.Este proceso no se puede usar para algunos materiales, como la madera y ciertas cerámicas, que no se derretirán y, por lo tanto, es menos probable que permitan que el vapor del material se vuelva a condensar.

Además, estos materiales suelen necesitar cortes más gruesos.En el corte por vapor con 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 tienen una influencia limitada en la posición de enfoque óptima.Cuando el espesor de la placa es constante, la velocidad máxima de corte es inversamente proporcional a la temperatura de gasificación 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.

2. Corte por fusión láser

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

El rayo láser, junto con el gas de corte inerte de alta pureza, expulsa el material fundido fuera de la ranura, pero el gas en sí no participa en el corte.El corte por fusión láser puede lograr una mayor velocidad de corte que el corte por gasificación.La energía requerida para la gasificación es generalmente más alta que la requerida para fundir el material.

En el corte por fusión con 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 proporcional al aumento del espesor de la lámina y la temperatura de fusión del material.En el caso de cierta potencia láser, el factor limitante es la presión del aire en el corte y la conductividad térmica del material.El corte por fusión láser puede obtener cortes libres de oxidación en materiales de hierro y metales de titanio.La densidad de potencia del láser que produce fusión pero no gasificación está entre 104W/cm2 y 105W/cm2 para materiales de acero.

3. Corte por fusión por oxidación (corte por llama láser)

El corte por fusión generalmente usa gas inerte.Si se reemplaza por oxígeno u otro gas activo, el material se enciende bajo la irradiación del rayo láser y se produce una violenta reacción química con el oxígeno para generar otra fuente de calor, que calienta aún más el material.

Debido a este efecto, se pueden obtener velocidades de corte más altas con este método que con el corte por fusión para el mismo espesor de acero estructural.Por otro lado, este método puede tener una calidad de corte más pobre que el corte por fusión.Produce cortes más anchos, rugosidad notable, mayor zona afectada por el calor y peor calidad de borde.El corte por llama láser es malo para las Modelo de precisión y las esquinas afiladas (peligro de quemar las esquinas afiladas).Los láseres en modo pulsado se pueden utilizar para limitar los efectos térmicos y la potencia del láser determina la velocidad de corte.En el caso de cierta potencia láser, los factores limitantes son el suministro de oxígeno y la conductividad térmica del material.

4. Corte de fractura controlado

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

Lo anterior es una breve introducción a las cortadoras láser, si necesita más información, contactanos.