O corte a laser é quase o processo de corte mais avançado do mundo, pode cortar a maioria dos materiais metálicos e não metálicos e pode ser usado em muitas indústrias. Tem as vantagens de fabricação de precisão, corte flexível, processamento em forma especial, formação única, alta velocidade, alta eficiência e pode resolver muitos problemas que não podem ser resolvidos por métodos convencionais. Este artigo falará sobre corte a laser com você.

O corte a laser é um processo no qual o feixe de laser emitido pelo gerador de laser é focado pela lente para formar um ponto minúsculo de alta energia no foco, de modo que o ponto possa ser focado em uma posição adequada do material, absorvido pelo material, vaporizado rapidamente, derretido, ablado ou alcançado o ponto de ignição, e os resíduos derretidos são soprados com gases auxiliares de alta pressão (incluindo dióxido de carbono, oxigênio, nitrogênio, etc.). A cabeça do laser é conduzida por um servo motor programável, e a cabeça de corte move-se ao longo de uma rota predeterminada com o feixe movendo-se sobre o material, de modo a cortar peças de várias formas.

A luz é vermelha, laranja, amarela e verde, que pode ser absorvida ou refletida por objetos; Laser também é luz, que mostrará características diferentes de acordo com comprimentos de onda diferentes. O meio de ganho do gerador de laser (isto é, o meio que pode converter energia elétrica em laser) determina o comprimento de onda do laser, a potência de saída e o campo de aplicação. O meio de ganho do laser pode ser dividido em gás, líquido e sólido. O gás representativo é o laser de gás CO2; Os sólidos representativos incluem laser de fibra, laser YAG, laser de rubi, laser semicondutor, etc; Lasers líquidos usam alguns líquidos (geralmente solventes orgânicos, como corantes) como meio de trabalho para gerar lasers e emitir lasers.

Diferentes materiais de objeto de corte podem absorver comprimentos de onda diferentes do laser, assim que geradores apropriados do laser precisam ser adaptados. Atualmente, o gerador de laser de fibra é o mais amplamente utilizado na indústria automobilística.

Os métodos de corte a laser incluem principalmente o corte de fusão, o corte da oxidação, o corte da vaporização, o corte guiado da fratura, etc. Ao selecionar métodos de corte, suas características, materiais de placa e, às vezes, formas de corte devem ser consideradas. O corte por vaporização a laser requer mais calor do que o derretimento, e é adequado para cortar materiais metálicos extremamente finos e materiais não metálicos. O corte da oxidação do laser é mais rápido com a ajuda do calor da reação do oxigênio e do metal, e a qualidade do corte é relativamente pobre, que é apropriado para o corte grosso da placa. O corte de fusão a laser é amplamente utilizado na indústria automotiva e de chapas metálicas devido ao uso de gás de proteção para evitar respingos de escória, costura de corte suave e boa qualidade de corte. Além disso, corte de fusão e corte de gaseificação pode obter costura de corte livre de oxidação, que é de grande importância para corte com requisitos especiais.

O processo tecnológico de corte a laser é relativamente simples. O caminho de corte a laser e o programa de parâmetros são definidos antecipadamente de acordo com diferentes produtos. Geralmente, os furos são cortados primeiro, então as bordas são cortadas. A produção de corte pode ser realizada diretamente após a primeira peça ter passado o comissionamento. Mas não é fácil cortar os melhores produtos de qualidade. está intimamente relacionado com materiais de corte, modo laser, potência, velocidade de corte, pressão de gás auxiliar, etc.

O laser geralmente tem três modos de trabalho: modo contínuo, modo de modulação e modo de pulso.

No modo contínuo, a potência de saída do laser é constante, o que torna o calor que entra na folha mais uniforme. É adequado para corte rápido em geral. Por um lado, pode melhorar a eficiência do trabalho, por outro lado, também é necessário evitar a mudança maligna da zona afetada pelo calor causada pela concentração de calor.

A potência do laser do modo de modulação é uma função da velocidade de corte. Pode manter o calor que entra na chapa metálica em um nível relativamente baixo limitando a potência em cada ponto, de modo a evitar a queima na borda da costura de corte. Devido ao seu controle complexo, não é muito eficiente e só pode ser usado em um curto período de tempo.

Embora o modo de pulso possa ser subdividido em três casos, na verdade é apenas a diferença de resistência, e muitas vezes é selecionado de acordo com as características dos materiais e a precisão das estruturas.

Para obter a melhor qualidade de corte, é necessário ajustar a taxa de alimentação de um determinado material, como aceleração, desaceleração e atraso ao girar. Portanto, no modo de saída contínua, reduzir a potência não é suficiente, e a potência do laser deve ser ajustada alterando o pulso.

O gás usado para equipamentos de corte a laser inclui gás de trabalho a laser, gás de proteção e gás auxiliar.

O nitrogênio é geralmente usado para cortar aço inoxidável e algum aço de alta resistência, que é usado para evitar a reação de oxidação e soprar materiais fundidos. A pureza do nitrogênio é necessária para ser alta. Para aço inoxidável com um diâmetro de mais de 8mm, a pureza de 99,999% é geralmente necessária. O oxigênio é adequado para o corte grosso da placa, o corte de alta velocidade e o corte extremamente fino da placa. O ar é adequado para cortar chapas de alumínio, aço não metálico e galvanizado. Até certo ponto, pode reduzir o filme de óxido e economizar custos. Em termos de custo, o oxigênio usado para corte de aço carbono é relativamente barato, e o nitrogênio usado para corte de aço carbono é grande. Quanto mais grosso for o aço inoxidável, maior o teor de nitrogênio e pureza, maior o custo. Atualmente, o custo de corte do nitrogênio de alta pureza é de cerca de 35-40CNY / h, que é maior do que o do oxigênio, cerca de 10-15CNY / h.

A velocidade máxima do corte a laser pode chegar a 40m / min, e o processamento real é geralmente apenas 1/3 - 1/2 da velocidade máxima. Porque quanto maior a velocidade, menor a precisão dinâmica do mecanismo servo, que afeta diretamente a qualidade de corte. Ao cortar furos redondos, quanto maior a velocidade de corte, menor o diâmetro do furo e pior a redondeza. A velocidade máxima de corte só pode ser usada para melhorar a eficiência no corte reto longo. No processo de corte real, é necessário ajustar a potência do laser, pressão de ar e outros parâmetros relevantes para alcançar a velocidade de corte ideal adequada para o produto de acordo com o material, espessura e requisitos técnicos relevantes do produto.

De acordo com exigências diferentes do produto, é necessário ajustar continuamente os parâmetros sob condições de trabalho diferentes para alcançar os melhores parâmetros do processo. A precisão de posicionamento nominal que pode ser alcançada pelo corte a laser é de 0,08mm, e a precisão de posicionamento repetida é de 0,03mm. De fato, a tolerância mínima que pode ser alcançada é: abertura ± 0,05mm, localização do furo ± 0,2mm.

Diferentes materiais e espessuras diferentes exigem energia de fusão diferente, e a potência de saída do laser necessária também é diferente. Durante a produção, é necessário equilibrar a velocidade e a qualidade da produção, selecionar e definir a potência de saída apropriada e a velocidade de corte, garantir que haja energia apropriada na área de corte e que os materiais possam ser efetivamente derretidos e soprados no tempo.

A eficiência do laser para converter energia elétrica em energia laser é de cerca de 30% ~ 35%, a potência de saída é de 1500W, e a potência de entrada é de cerca de 4285W ~ 5000W. O consumo real de energia de entrada é muito maior do que a potência de saída nominal. Além disso, de acordo com o princípio da conservação de energia, outras energias são convertidas em energia térmica para emissão, então o laser precisa ser equipado com um resfriador para esfriar.