Fatores Essenciais que Influenciam a Qualidade do Corte a Laser para Precisão Ótima

A máquina de corte a laser foi rapidamente desenvolvida e aplicada na indústria de processamento de metal nos últimos anos. Tem muitas vantagens como velocidade de corte rápida, largura de corte estreita, ampla aplicação e alta precisão. No entanto, os requisitos para a qualidade de corte de máquinas de corte a laser estão ficando cada vez mais altos. Isso se deve ao desenvolvimento da produção e aplicação de novos processos. Isso coloca requisitos mais altos para a qualidade da máquina de corte a laser CNC.

O processo de corte de um cortador a laser de metal CNC é complexo com muitos fatores afetantes. Então, a qualidade de corte e precisão de uma máquina de corte a laser serão muito afetadas em caso de controle inadequado. Isso pode resultar em qualidade de corte insatisfatória. Portanto, é necessário estudar e analisar sistematicamente os fatores que afetam a qualidade de corte para obter melhores resultados.

Este artigo lista os critérios e fatores que avaliam e impactam a qualidade de corte de uma máquina de corte a laser de metal. Também vem com várias soluções simples mas úteis para melhorar certos defeitos.

Critérios de avaliação da qualidade de corte da máquina de corte a laser

Rugosidade

Haverá linhas verticais na seção de corte a laser. E a profundidade de tais linhas determina a rugosidade da superfície de corte a laser. Quanto mais rasa a linha, mais suave a superfície de corte a laser. Isso também significa melhores resultados de corte para a máquina de corte a laser de metal.

Rebarbas

O gás auxiliar soprará a escória após a máquina de corte a laser CNC cortar o metal. No entanto, alguma escória formará rebarbas após esfriar e pendurar na parte inferior da peça no processo de corte real. Isso pode resultar de muitos fatores. Estes fatores podem incluir chapas grossas, pressão de ar insuficiente, velocidades de avanço incompatíveis, etc. Rebarbas excessivas significam má qualidade de corte da máquina CNC de laser de metal.

Perpendicularidade

A perpendicularidade pode ser negligenciada ao usar uma máquina de corte a laser de metal para cortar chapas finas de metal. Mas, importa muito quando a espessura da chapa excede 10mm. O feixe de laser torna-se divergente quando se afasta do foco. Correspondentemente, o corte torna-se mais largo em direção ao topo ou fundo dependendo da posição do foco. Isso fará com que a borda de corte se desvie da linha vertical por alguns centésimos de milímetro. Quanto mais vertical a borda, maior a qualidade de corte da máquina de corte a laser de fibra.

Largura de corte

De modo geral, a largura de corte não afeta a qualidade de corte do cortador a laser de metal. Importa apenas quando um contorno particularmente preciso é formado dentro da peça. Porque a largura de corte determina o diâmetro interno mínimo do contorno. Quando a espessura da chapa aumenta, a largura de corte de uma máquina de corte a laser de chapas metálicas também aumenta. Portanto, é necessário garantir que a peça seja estável na área de processamento do cortador a laser de fibra para garantir corte estável de alta precisão.

Linhas

O metal fundido não aparecerá no corte abaixo do feixe de laser vertical ao cortar chapas grossas em alta velocidade. Em vez disso, ele jorrará na traseira do feixe de laser da máquina de corte a laser de fibra. Como resultado, linhas curvas são formadas na borda de corte, e as linhas seguem de perto o feixe de laser em movimento. Podemos reduzir a taxa de avanço no final do processo de corte para corrigir este problema.

Fatores que afetam a qualidade de corte da máquina de corte a laser

Ponto 1: Impacto da potência de saída do laser na qualidade de corte

Para máquinas de corte a laser de onda contínua, o valor e modo da potência do laser terão um impacto importante no corte. Frequentemente definimos a potência máxima da máquina de corte a laser de metal para obter uma velocidade de corte mais alta, ou para cortar materiais mais grossos. Mas esta nem sempre é a escolha certa.

Às vezes, o modo do feixe de laser (distribuição de energia do laser na seção) importa muito. Além disso, o modo do laser muda um pouco quando você aumenta a potência do laser do cortador de metal. Frequentemente se descobre que a maior densidade de potência e a melhor qualidade de corte aparecem no ponto focal com potência menor que o valor máximo.

1. Quando a potência do laser da máquina de corte a laser de metal é muito pequena, o calor do material pode ser insuficiente. Além disso, quanto mais próximo da borda inferior, menor a temperatura do produto fundido. Portanto, o fluxo de ar de alta pressão pode não soprar a escória completamente, resultando em sua aderência à borda de corte.
2. A entrada de calor pode ser excessiva se a potência do laser de um cortador a laser de metal for muito grande. Então a faixa de fusão da peça será maior do que o fluxo de ar de alta pressão pode soprar. Então, parte do metal fundido permanece na chapa, resultando em superaquecimento.

Portanto, você precisa prestar atenção especial à potência do laser com base em suas condições específicas de corte.

Ponto 2: Impacto da posição do foco na qualidade de corte

Também é de grande importância selecionar a distância focal da lente.

Após o feixe de laser ser focalizado, o tamanho do ponto é proporcional à distância focal da lente. O tamanho do ponto é pequeno quando o feixe é focalizado por uma lente de curta distância focal. Além disso, a densidade de potência no ponto focal é alta, o que é muito benéfico para o corte de material. No entanto, sua profundidade focal é muito curta com um pequeno intervalo de ajuste. Então é geralmente adequado para corte de alta velocidade de materiais finos.

Inversamente, uma lente com longa distância focal tem uma ampla profundidade focal. Então a máquina de corte a laser CNC com lente de longa distância focal é adequada para cortar peças grossas. Claro, esta máquina de corte de metal CNC deve ter densidade de potência de laser suficiente.

A posição relativa do ponto focal e a superfície da peça é particularmente importante após determinar a distância focal.

A posição do foco deve estar exatamente na ou ligeiramente abaixo da superfície da peça na maioria dos casos. Porque a posição do foco do cortador a laser de fibra tem a maior densidade de potência.

Manter a posição relativa do foco e da peça constante é uma condição importante para obter qualidade de corte estável. Às vezes, a distância focal pode mudar devido ao resfriamento inadequado da lente da máquina de corte a laser de metal. Portanto, precisamos ajustar a posição do foco nesses casos.

Obterá a fenda mais estreita, maior eficiência e melhor qualidade de corte quando o foco estiver no lugar certo.

Na maioria dos casos, o foco da máquina de corte a laser CNC é definido logo abaixo do bico. Além disso, a distância entre o bico e a superfície é de cerca de 1,5mm.

Ponto 3: Impacto da velocidade de corte na qualidade de corte

A velocidade de corte de um cortador a laser de fibra segue uma fórmula empírica para determinada potência de laser e material. Então, desde que esteja acima do limiar, a velocidade de corte do material é proporcional à potência do laser. Isso significa que, aumentar a potência de uma máquina de corte a laser CNC pode aumentar sua velocidade de corte. A potência referida aqui está relacionada não apenas à potência de saída do laser, mas também ao modo de qualidade do feixe. Além disso, o tamanho do ponto após focalização também tem grande influência no corte a laser.

A velocidade de corte de um cortador a laser para metal é proporcional à densidade e espessura do material. Portanto, podemos aumentar a velocidade de corte de uma máquina de corte a laser de fibra através dos seguintes métodos. Por exemplo, com outros parâmetros inalterados, aumentar a potência do laser (dentro de uma certa faixa). Ou melhorar o modo do feixe de laser, diminuir o tamanho do ponto, ou cortar materiais finos.

A velocidade de corte do cortador a laser pode ter um intervalo de ajuste relativo com qualidade de corte satisfatória sob variáveis de processo constantes. Este intervalo de ajuste aparece ligeiramente mais amplo ao cortar metais finos com uma máquina CNC de laser de metal. Ocasionalmente, uma velocidade de corte lenta também fará com que o material fundido ablate a superfície, deixando bordas ásperas.

Ponto 4: Impacto do gás auxiliar na qualidade de corte

Cortar chapas de metal com uma máquina de corte a laser de metal requer gases auxiliares em geral. Isso diz respeito principalmente ao tipo e pressão do gás auxiliar. Geralmente, o gás auxiliar é ejetado coaxialmente com o feixe de laser. Ele protege a lente do cortador a laser de fibra de contaminação. Enquanto isso, também sopra a escória na parte inferior da área de corte.

A maioria das operações de corte a laser de metal adota gases ativos (principalmente O2) para produzir uma reação de oxidação com o metal aquecido. O calor adicional gerado pode melhorar a velocidade de corte de um cortador a laser de metal em 1/3 a 1/2.

Precisamos fornecer gás de alta pressão ao cortar uma chapa fina com uma máquina de corte a laser de fibra. Isso evita que a escória grude na parte traseira da fenda de corte, causando danos às bordas. Consequentemente, precisamos reduzir a pressão do gás ao cortar chapas grossas ou em baixa velocidade.

A prática mostra que quando o gás auxiliar é O2, sua pureza tem um impacto significativo na qualidade de corte. A velocidade de corte reduzirá em 50% se a pureza do O2 reduzir em 2%. Enquanto isso, isso também degrada a qualidade de corte da máquina de corte a laser de metal.

Dicas para melhorar a qualidade de corte da máquina de corte a laser

Você pode encontrar vários problemas ao usar um cortador a laser para metal. Por exemplo, bordas ásperas, rebarbas, deformação, falha no corte, mudança de cor, etc. Cada problema requer que você verifique os parâmetros de corte ou condições da máquina de corte a laser de metal.

No caso dos seguintes quatro problemas, verifique primeiro sua máquina CNC de metal de acordo com os métodos dados. Se os problemas ainda existirem após auto-verificação da máquina, você precisa entrar em contato com o fornecedor da máquina ou consultar profissionais.

Para reduzir rebarbas

Primeiro, verifique se há algo errado com a saída do laser do cortador a laser de fibra. Lembre-se de verificar se o ponto é redondo e se o ponto é coaxial com o centro do bico.

Então, verifique se há matérias estranhas no sistema óptico da máquina a laser de fibra. Por exemplo, partículas finas, poeira ou escória na lente. Certifique-se de verificar se a lente tem microfissuras. Tudo isso pode afetar a transmissão da potência do laser.

Considere alterar os parâmetros de corte do cortador a laser ou pureza do gás se os problemas acima forem resolvidos. Você pode encontrar os parâmetros de corte apropriados através de múltiplas práticas de corte.

Para evitar deformação

A área ao redor do corte é aquecida ao cortar metal com um cortador a laser de fibra. Ao mesmo tempo, a estrutura do metal muda. Por exemplo, alguns metais podem endurecer após serem cortados por uma máquina de corte a laser CNC de metal.

Qualquer amassado ou corrosão tem efeito prejudicial nas bordas de corte da máquina de corte a laser de metal. E eles pertencem aos erros de corte que geralmente devem ser evitados. O metal deformará se aquecer bruscamente durante o processo de corte.

Para evitar deformação, você pode controlar a potência do laser ou usar um pulso de laser curto para reduzir o aquecimento do metal. Isso é particularmente importante em usinagem fina, onde contornos e nervuras são geralmente muito estreitos.

Para resolver a falha no corte

Você pode tentar reduzir adequadamente a velocidade de corte do cortador a laser de metal CNC. Além disso, limpe a lente refletora contaminada oportuna e adequadamente e substitua a lente de foco.

Reajuste o caminho óptico da máquina de corte a laser CNC. Portanto, ajuste o foco até que o ponto do laser seja concêntrico com o centro do bico.

Ao cortar cobre e alumínio, você deve polir a superfície antecipadamente para lidar com o problema de alta refletividade.

Lembre-se de limpar os detritos dentro do bico da máquina de corte a laser de metal oportuna. Aumente ou diminua a pressão do gás de acordo com a situação real. Além disso, substitua a água destilada no sistema de resfriamento a tempo.

Para resolver a mudança de cor

A mudança de cor perto do corte é principalmente devido à oxidação do material em altas temperaturas. Por exemplo, o aço inoxidável não é apenas um material resistente a altas temperaturas, mas também um material de isolamento térmico. Porque tem condutividade térmica ruim. Então uma alta temperatura será gerada e acumulada perto do corte quando o cortarmos com um cortador a laser para metal. Assim, o aço inoxidável em alta temperatura oxidará no ar. Dependendo da temperatura, a profundidade de oxidação também é diferente, resultando em cores diferentes.

Além do acima, velocidade de corte lenta, foco impróprio ou pureza do gás também podem causar mudanças de cor dos metais.

Você pode tentar os seguintes métodos para reduzir a mudança de cor:

1. Resfrie os materiais se estiverem muito quentes.
2. Aumente a taxa de avanço.
3. Teste com o localizador e ajuste o foco para uma posição adequada.
4. Aumente a pressão do gás auxiliar.
5. Use N2 de alta qualidade e pureza.

Recomendação de máquina de corte a laser

Falei sobre os modelos de máquina de corte a laser que a Blue Elephant fornece em um artigo anterior. Você pode lê-lo para entender mais tipos de máquinas CNC a laser. Abaixo apresentarei os mais vendidos entre todos os modelos de máquinas de corte a laser.

Máquina de corte a laser de chapas metálicas

Exceto pelo cortador a laser de tubos metálicos dedicado, todas as outras máquinas CNC a laser podem cortar chapas metálicas. Entre elas, a mais popular é a máquina de corte a laser de mesa aberta.

Temos muitos tamanhos de mesa de trabalho para você escolher. Para citar alguns, 1515x3030mm, 1515x4040mm, 1515x6050mm, 2020x4040mm e 2020x6050mm. Além disso, você também pode personalizar muitas outras especificações baseadas em seus requisitos específicos de corte. Por exemplo, potência/marca do laser, tipo/marca da cabeça de laser, marca do motor, método de foco, etc.

Entre todos os tamanhos, 1530 é o mais popular. Porque é relativamente barato e o tamanho de 1515x3000mm pode atender à maioria das demandas de corte a laser. Muitas oficinas de metalurgia usam este cortador a laser de fibra para cortar portas, janelas, cercas metálicas, etc.

Máquina de corte a laser de fibra para tubos e chapas metálicas

Combina duas funções em uma máquina de corte a laser de metal. Metade da máquina é para cortar chapas metálicas, e a outra metade é para cortar tubos metálicos. Usa mandris pneumáticos duplos para segurar e girar tubos e canos firmemente.

Máquina de corte a laser de fibra de precisão

Este tipo de máquina a laser de fibra tem uma grande capa mas um tamanho de trabalho relativamente pequeno. Pode completar trabalho de corte de chapas metálicas com precisão extremamente alta. A máquina de laser de fibra de precisão é principalmente para cortar chapas metálicas finas.

Fornecemos cinco modelos para o cortador a laser de metal CNC de precisão, como 6060, 9060, 9090, 1390 e 1313. Estes números referem-se ao tamanho da mesa de trabalho como 605x605mm, 905x605mm, etc.

Conclusão

Este artigo descreve os 4 principais fatores que afetam a qualidade de corte de um cortador a laser de fibra. Além disso, existem também outros fatores. Por exemplo, a taxa de reflexão, a condição da superfície do material, etc. Todos esses fatores podem afetar a absorção do feixe de laser pelos metais.

O diâmetro do bico, a distância entre o bico e a peça, caminhos opcionais do cortador a laser de metal também importam.

Portanto, resumo brevemente os fatores que impactam a qualidade de corte da máquina de corte a laser na tabela a seguir:

Fatores que afetam a qualidade de corte da máquina de corte a laser
Fatores principais	Potência e modo do laser
	Posição focal
	Velocidade de corte
	Gás auxiliar
Outros fatores	Condição do material Bico Sistema óptico Etc.

Em resumo, a potência e modo do laser, posição do foco, velocidade de corte e pressão do gás auxiliar são as quatro variáveis mais importantes. Se você encontrar qualidade de corte obviamente deteriorada durante o processo de corte, verifique os seguintes 4 fatores primeiro. Em caso de qualquer anormalidade, controle e ajuste a tempo.

Muitos problemas podem ocorrer inevitavelmente no processo de operação real, apesar de quão boa a máquina de corte a laser seja. Então, se você encontrar qualquer problema ao usar nossa máquina de corte a laser, não hesite e me contate imediatamente. Tentaremos o nosso melhor para fornecer soluções oportunas.