¿Por qué usar un cortador láser de metal?

Esto también funciona no solo en placas de acero, sino también en placas de aluminio, acero dulce, acero inoxidable, por nombrar algunos. El proceso de corte por láser es muy preciso y ofrece una excelente calidad de corte. Hay un ancho de corte muy pequeño y una pequeña zona afectada por el calor, y hace que los cortes tengan geometrías, formas y agujeros pequeños extremadamente complicados.

Es posible que muchos no sepan que la palabra "LÁSER" es el acrónimo de amplificación de luz a través de la emisión estimulada de radiación. La verdadera pregunta es ¿cómo puede la luz atravesar una placa de acero? En este artículo responderemos a esta y otras preguntas importantes sobre las cortadoras láser de metal.

Un rayo láser es una columna de luz con muy alta intensidad, longitud de onda o color. En un láser de CO2 típico, esta longitud de onda se encuentra en la parte infrarroja del espectro de luz y, por lo tanto, es invisible para el ojo humano. El haz de luz es muy estrecho y tiene un diámetro de casi 10 mm cuando pasa a través de la trayectoria del haz de la máquina.

Esto es a través del resonador láser que hace el rayo. Hay muchas formas de reflejarlo en la multitud de caminos por muchos espejos o flexores de haz. Luego, la forma final es que se centra virtualmente en la pieza de trabajo de acero. Este rayo láser de alta intensidad se mueve en un camino que pasa por la boquilla y luego apunta a la placa. El gas comprimido, como el oxígeno o el nitrógeno, también fluye a través de esta abertura de la boquilla.

La lente especial para láser

Se puede usar una lente especial o un espejo curvo para enfocar el rayo láser, y esto se hace en el cabezal de corte por láser. El haz debe enfocarse con precisión para que la forma del punto focal y la densidad de energía sean perfectamente redondas y coherentes en ese punto y centradas en la boquilla.

La densidad de calor en ese punto es intensa cuando concentras un haz grande en un solo punto. Recuerda enfocar los rayos del sol sobre una hoja usando una lupa y cómo esto puede desencadenar un incendio. Ahora, piense en concentrar 6 kW de energía en un solo lugar y podrá imaginar lo caliente que se pondrá ese lugar.

El calentamiento rápido, la fusión y la evaporación parcial o completa del material son causados ​​por una alta densidad de potencia. El calor del rayo láser es suficiente para iniciar un proceso de combustión tradicional de "oxicombustible" mientras se corta acero dulce, y el gas de corte por láser es oxígeno puro, muy parecido a un soplete de oxicombustible.

El rayo láser en realidad derrite el material mientras corta acero inoxidable o aluminio, y el nitrógeno expulsa el metal fundido a alta presión fuera del espacio.

El cabezal de corte se desplaza sobre una placa de metal con la forma de la pieza deseada en una cortadora láser CNC, cortando así una pieza de la placa. El sistema de control de altura capacitivo mantiene una distancia muy precisa entre la punta de la boquilla y la placa de corte.

Esta distancia es importante ya que determina dónde está el foco en relación con la superficie de la placa. Se puede influir en la calidad del corte subiendo o bajando el foco justo por encima de la superficie de la placa, en la superficie o justo debajo de la superficie. Hay muchos, muchos otros parámetros que también afectan la calidad del corte. Sin embargo, cuando todo se controla correctamente, el corte por láser es un proceso de corte estable, confiable y de alta precisión.

Corte de acero con oxicorte, plasma y láser

Hay muchas formas de cortar láminas de acero dulce que son adecuadas para la automatización. Sin embargo, no todos los métodos son útiles para láminas más delgadas, otros para láminas más gruesas. Algunos son rápidos, algunos son lentos. Algunos son baratos, otros son caros. Hay formas precisas y luego hay algunas formas que son imprecisas.

Comparemos ahora las fortalezas y debilidades de cada proceso, y luego enumeremos algunos criterios que se pueden usar para decidir qué proceso es mejor para su aplicación.

Oxígeno y oxicombustible

El corte con un soplete de oxígeno o llama es, con mucho, el proceso de corte más antiguo que se puede usar en acero dulce. Generalmente se cree que es un procedimiento simple y que el equipo y los accesorios son relativamente económicos. El quemador de oxígeno y combustible puede cortar una placa muy gruesa, lo que está limitado principalmente por la cantidad de oxígeno suministrado.

No es raro usar 36 e incluso 48 pulgadas de acero cuando se usa un soplete de oxígeno. Sin embargo, cuando se trata de perfilar una placa de acero, la mayor parte del trabajo se realiza en una placa de 12 pulgadas de espesor o más delgada. Un quemador de oxígeno-combustible ajustado correctamente asegura una superficie de corte lisa y cuadrada. Hay poca escoria en el fondo y la llama de precalentamiento está ligeramente redondeada en la parte superior. Esta superficie es ideal para muchas aplicaciones sin tratamiento adicional.

¿Qué tal un corte de plasma útil?

El corte por plasma o gas es ideal para paneles de más de 1 pulgada de espesor, pero se puede usar hasta aproximadamente 1/4 de pulgada de espesor con cierta dificultad. Este es un proceso relativamente lento que toma alrededor de 20 pulgadas por minuto en material de 1 pulgada. Otra gran ventaja del corte con oxígeno es que puede cortar fácilmente con varias antorchas al mismo tiempo, lo que aumenta su productividad.

El corte por plasma es un proceso maravilloso para cortar láminas de acero dulce que ofrece velocidades mucho más altas que el corte con oxígeno, pero requiere una cierta calidad de filo. El plasma es difícil aquí. La calidad del borde tiene un buen punto, normalmente entre 1/4" y 1,5" dependiendo de la corriente de corte.

La cuadratura general de los bordes comienza a deteriorarse a medida que el tablero se vuelve muy delgado o muy grueso, aunque la suavidad de los bordes y el rendimiento de la escoria aún pueden ser bastante buenos.

El equipo de plasma puede ser costoso en comparación con un soplete de oxígeno y combustible porque un sistema completo requiere una fuente de alimentación, un enfriador de agua (en sistemas de más de 100 A), un regulador de gas, cables del soplete, mangueras y cables combinados, y el soplete mismo.

Sin embargo, la mayor productividad del plasma en comparación con el combustible de oxígeno se amortizará rápidamente en los costos del sistema. Puede cortar plasma con varias antorchas al mismo tiempo, pero esto generalmente conlleva costos adicionales limitados a dos antorchas. Sin embargo, algunos clientes eligen tener hasta tres o cuatro sistemas de plasma en una sola máquina.

Sin embargo, estos suelen ser fabricantes de alta gama que cortan grandes cantidades de las mismas piezas para impulsar la línea de producción.

¡El corte por láser es lo mejor!

El proceso de corte por láser es adecuado para cortar acero dulce de hasta 1,25 pulgadas de espesor. Con la excepción de la barrera de 1 pulgada, todo debe estar en orden para que funcione de manera confiable, incluido el material (rayo láser), la pureza del gas, el estado de la boquilla y la calidad del rayo.

El láser no es un proceso muy rápido, ya que el acero dulce es básicamente un proceso de combustión que utiliza el calor extremo de un rayo láser enfocado en lugar de una llama precalentada. Por lo tanto, la velocidad está limitada por la velocidad de la reacción química entre el hierro y el oxígeno. Sin embargo, el láser es un proceso muy preciso.

Crea un ancho de corte muy estrecho y, por lo tanto, puede cortar contornos muy precisos y agujeros pequeños exactos. La calidad de los bordes suele ser muy, muy buena, con muy pocos dientes y líneas de retraso, bordes muy rectos y poca o ninguna sarna.

Otro gran beneficio del proceso láser es su confiabilidad. La vida útil de los consumibles es muy larga y la automatización de la máquina es muy buena, por lo que muchas operaciones de corte por láser se pueden realizar "con las luces apagadas". Imagínese cargar una pieza enorme de placa de acero de 250 x 1000 mm y 1/2 pulgada de espesor sobre la mesa, presionar el botón de inicio y luego conducir a casa por la noche. Cuando regrese por la mañana, puede cortar cientos de piezas y estar listo para descargar.

Debido a la complejidad de la emisión del haz, los láseres de CO2 no son adecuados para cortar con varios cabezales en la misma máquina. Sin embargo, con los láseres de fibra es posible cortar con varios cabezales.