Corte láser de rendimiento:lo que realmente importa

El rendimiento del corte por láser se mejora constantemente casi a diario, pero lograr un rendimiento real en el corte por láser es más que la máquina en sí. El rendimiento real consiste en obtener una pieza de calidad de la máquina de la manera más rápida y eficiente posible. En el pasado, significaba obtener resonadores láser cada vez más potentes, lo que a su vez conducía a tiempos de corte cada vez más rápidos. Muchos talleres también han agregado automatización o más sistemas de corte por láser para realizar una variedad de trabajos en una variedad cada vez mayor de materiales como cobre, latón y aluminio más grueso.

¿Qué es el corte por láser?

Desde los resonadores de CO2 del pasado hasta los resonadores de estado sólido con fibra óptica de la actualidad, el corte por láser se está convirtiendo en un equipo cada vez más necesario en el taller de fabricación. El “LÁSER” en corte por láser es en realidad un acrónimo (¿lo sabía?) de AMPLIFICACIÓN DE LUZ ESTIMULADA POR RADIACIÓN EMITIDA. Ese acrónimo se derivó del proceso original utilizado para intensificar el haz de luz a una intensidad tan caliente que vaporizaría el metal. En los sistemas de CO2 originales, esto simplemente significaba que un dispositivo como un transmisor de radiofrecuencia se colocaba en una cámara con una fuente de luz que lo atravesaba. El bombardeo constante de ondas de radiofrecuencia hizo que las partículas de luz chocaran, dividiendo así la partícula, creando así más luz y, por lo tanto, la amplificación. A medida que la luz pasaba a través de la cámara (por lo general, un tubo de vidrio denominado "la fábrica de vidrio"), se reflejaba de regreso a través de la cámara una y otra vez, dejando que solo una pequeña cantidad de luz amplificada escapara de la cámara.

En los láseres de estado sólido, el proceso es mucho más simple Y tiene pocas o ninguna pieza consumible. Los resonadores de estado sólido utilizan láseres de diodo semiconductor para convertir de manera eficiente la electricidad en luz, y el aprovechamiento de cientos de estos juntos es el proceso que amplifica la luz cada vez más, lo que permite grabar y cortar. Con sistemas de más de 23 KW disponibles (los láseres actualmente disponibles en el mercado de máquinas herramienta solo alcanzan un máximo de 12 KW debido a otras limitaciones, como el corte, los sistemas de movimiento y, lo que es más importante, el enfriamiento), estos resonadores de estado sólido son estándar en la mayor parte de la maquinaria que se vende en la actualidad. y el futuro del corte por láser.

¿Cómo funciona realmente un láser?

Ya sea que el láser se cree en un resonador de CO2 o de estado sólido, la luz ahora altamente amplificada se dirige a través de espejos y lentes a lo largo de una trayectoria de haz (sistemas de CO2) o a través de un cable de fibra óptica al cabezal de corte de la máquina donde se luego se reenfoca y se entrega al material a tal intensidad que provoca la vaporización de los materiales debajo de él. Con el ayuda de gases de alta presión (generalmente O2 o NO2) que se soplan directamente alrededor y el rayo láser, ahora El “polvo” metálico vaporizado se elimina rápidamente del material, dejando solo una superficie limpia, suave y fundida. Por lo general, cuanto mayor sea la potencia de vataje de un resonador, más rápido será el proceso de eliminación de material.

Al acoplar este sistema láser con un sistema de movimiento de alta precisión y capacidad de respuesta, se puede enviar el láser a cualquier lugar dentro del recorrido de la máquina en cuestión de milisegundos, para cortar materiales como acero, aluminio, latón, cobre y muchas aleaciones de manera suave y limpia. materiales También se pueden cortar otros materiales, incluidos algunos plásticos y madera, sin embargo, el láser se quema con una intensidad tan alta que, si no tiene cuidado, puede quemar algunos materiales.

¿Qué propiedades del láser mejoran realmente el rendimiento?

El rendimiento en el corte por láser se puede medir de una de dos maneras:velocidad y rendimiento. Sin embargo, debe tener en cuenta que muchas veces, como con cualquier tipo de fabricación, simplemente aumentar un proceso de fabricación puede simplemente mover el cuello de botella en su taller más adelante. Si sus piezas se van a procesar posteriormente en soldadura, montaje, formación de plegadoras o similares, entonces un corte por láser más rápido puede ser una pérdida de dinero ya que su máquina cargará estos otros procesos muy rápidamente y permanecerá inactiva el resto del tiempo. Con esa perspectiva en mente, si el rendimiento de corte por láser sigue siendo una necesidad, considere lo siguiente:

1. Mayor potencia:aumentar la potencia en su proceso de corte por láser aumenta la velocidad. En el extremo inferior del espectro, los aumentos de velocidad son marginales. En el extremo superior del espectro, los aumentos de velocidad son sustanciales. Si bien actualmente el corte por láser de calidad se limita a espesores de alrededor de 1 - 3/16” (ST, SS, AL) con un resonador de estado sólido de 6 KW, aumentar la potencia más allá de eso aumenta enormemente la velocidad de corte lineal, de hecho en una comparación reciente entre 6 KW y 12 KW en ⅜” SS el incremento fue de 150% sobre el de 6KW.
2. Automatización:el corte rápido de piezas con láser es solo una parte de la ecuación, como mencionamos anteriormente. Otra parte de la ecuación, y probablemente la más importante, es meter y sacar material de la máquina con la misma eficiencia, ya que no tiene sentido que una máquina corte una hoja en 2 o 3 minutos si permanece inactiva durante 5 o 10 minutos esperando que el material llegue. ser descargado y nuevo material recargado. Agregar un sistema de carga/descarga o un cargador de alimentación de torre puede mejorar sustancialmente el rendimiento general del corte por láser.

¿Cuáles son los inconvenientes de un mayor rendimiento en el corte por láser?

Los inconvenientes para lograr la máxima productividad en el corte por láser son el costo, el espacio y el calor. Cambiar a un sistema de corte por láser de 8, 10 o 12 KW definitivamente mejorará la velocidad en un análisis de hoja de cálculo comparativo, pero el costo asociado con estas unidades puede aumentar sustancialmente, tanto como duplicar el precio de su sistema láser. También se sabe que algunos fabricantes que utilizan estos sistemas de mayor potencia tienen dificultades para mantener los cabezales de corte lo suficientemente fríos para evitar daños que conduzcan a tiempos de inactividad y reparaciones a menudo costosos, lo que elimina cualquier ganancia de productividad. El espacio también es una consideración importante, ya que agregar un sistema simple de carga/descarga puede duplicar el espacio requerido del sistema básico y, a menudo, es inflexible y difícil de aplicar más adelante.

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