¿Qué materiales no se pueden cortar con máquinas de corte por láser?

Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología láser se puede utilizar de forma segura en casi cualquier campo. La tecnología de corte por láser se ha convertido en una herramienta importante en la fabricación moderna debido a su alta precisión, alta eficiencia y características sin contacto. sin embargo, el máquina de corte por láser No es omnipotente. También tiene algunas limitaciones a la hora de cortar materiales, es decir, algunos materiales no son aptos para el corte por láser. Este artículo explorará algunos materiales que las máquinas de corte por láser no pueden cortar y analizará las razones.

¿Qué materiales no se pueden cortar con máquinas de corte por láser?

Una de las mayores ventajas de las máquinas de corte por láser es su asombrosa versatilidad. Puede hacer que la fabricación en todos los ámbitos de la vida sea más fácil y rápida. Sin embargo, no todos los materiales son adecuados para este método de procesamiento. A continuación se enumeran los materiales que no son adecuados para el corte por láser:

Material altamente reflectante

La máquina de corte por láser producirá un rayo láser de alta energía cuando esté trabajando, y los materiales altamente reflectantes como cobre, plata, aluminio, etc. reflejarán la mayor parte de la energía del láser, lo que dará como resultado malos resultados de corte o incluso daños a la propia máquina de corte. . Esto se debe a que la tasa de absorción de energía láser por parte de materiales altamente reflectantes es muy baja y no se puede reducir en poco tiempo. En cambio, provocará reflejos y dispersión en la superficie del material, debilitando aún más el efecto de corte. Hay algunas maneras en que podemos superar estos problemas:

Purga de gas auxiliar: la introducción de gas auxiliar, como nitrógeno u oxígeno, durante el corte puede alejar la energía láser reflejada del área de corte y mejorar la eficiencia del corte.
Cambie la longitud de onda: seleccionar una fuente de luz láser con una longitud de onda adecuada puede reducir la reflectividad del láser en materiales altamente reflectantes. Por ejemplo, los láseres infrarrojos absorben mejor el cobre y el aluminio que los láseres de luz visible, mejorando así los resultados de corte.
Tratamiento de recubrimiento: el recubrimiento de materiales altamente reflectantes puede reducir su reflectividad y aumentar la tasa de absorción de energía láser en el material. Este método puede mejorar los resultados de corte en algunos casos.
Elija la potencia y los parámetros adecuados: según los diferentes materiales altamente reflectantes, ajuste parámetros como la potencia del láser, la frecuencia del pulso y la velocidad de escaneo para obtener el mejor efecto de corte.

Material transparente

Las máquinas de corte por láser encontrarán algunos desafíos al cortar materiales transparentes. Algunos materiales transparentes comunes incluyen vidrio, plexiglás, policarbonato, etc. Porque los materiales transparentes no absorben la energía láser con tanta eficacia como el metal u otros materiales opacos. Además, la velocidad de propagación del láser en el vidrio también provocará malos resultados de corte. ¿Cómo solucionar los problemas encontrados durante el corte por láser? Al procesar materiales transparentes, generalmente es necesario considerar otros métodos de procesamiento, como corte mecánico, corte por chorro de agua, doblado por calor, perforación láser, etc., para lograr el efecto de procesamiento deseado.

Materiales tóxicos

Ciertos materiales tóxicos, como el fluoruro y el cianuro, pueden producir gases tóxicos o polvo nocivo durante el proceso de corte por láser, causando graves daños a los operadores y al medio ambiente. Por lo tanto, para proteger la salud y la seguridad de los trabajadores, no se deben utilizar máquinas de corte por láser para cortar dichos materiales tóxicos. Aquí hay algunas estrategias de afrontamiento comunes:

Instalaciones de ventilación: Instalar un sistema de ventilación eficaz en la zona de corte para descargar rápidamente los gases nocivos generados al exterior y realizar un tratamiento de protección ambiental.
Utilice absorbente: Coloque absorbente en el área de corte para absorber gases tóxicos y reducir la difusión de gases.
Corte criogénico: Reducir la temperatura durante el corte y reducir la cantidad de materia orgánica liberada por la gasificación.
Elija materiales alternativos: Elija materiales que no contengan disolventes orgánicos para reducir la generación de gases tóxicos durante el corte por láser.

Piedra

Aunque las máquinas de corte por láser se utilizan ampliamente en materiales metálicos y no metálicos, el efecto de las máquinas de corte por láser no es ideal para materiales duros y con alto contenido mineral, como mármol, granito, arenisca y otras piedras. Esto se debe a que la piedra tiene una alta conductividad térmica y es difícil que la energía del láser se concentre en el área de corte en poco tiempo, lo que hace que el corte sea difícil y propenso a grietas y superficies de corte irregulares. A continuación se muestran algunas posibles soluciones:

Optimización de los parámetros de corte: para diferentes materiales de piedra, se pueden ajustar los parámetros de la máquina de corte por láser, como potencia, velocidad, profundidad de enfoque, etc., para lograr mejores resultados de corte. La optimización continua de los parámetros permite superar hasta cierto punto la dificultad de cortar piedras.
Métodos de procesamiento auxiliares: para piedras que son difíciles de cortar con láser, se pueden considerar otros métodos de procesamiento, como corte mecánico, corte por chorro de agua, etc. Estos métodos pueden hacer frente mejor a las propiedades especiales de la piedra y lograr un corte preciso.
Pretratamiento del material: antes del corte con láser, la piedra se puede pretratar, como precalentamiento, presegmentación, etc., para reducir la pérdida de energía durante el corte y mejorar la eficiencia y calidad del corte.
Selección de materiales: Durante la etapa de planificación del proyecto, se pueden seleccionar los materiales adecuados en función de las características de la piedra para evitar el uso de piedras que no sean aptas para el corte por láser, reduciendo así la aparición de problemas de corte.

Polietileno de alta densidad

El polietileno de alta densidad produce fácilmente gas adhesivo durante el corte por láser, lo que provoca un aumento de las uniones en la superficie de corte y afecta la calidad del corte. Además, el HDPE también produce gases tóxicos durante el proceso de corte, lo que representa una amenaza para el medio ambiente y los operadores. A continuación se ofrece una explicación de cómo resolver estos problemas.

Para reducir la producción de gas pegajoso:

Optimice los parámetros de corte: ajuste parámetros como la potencia del láser, la velocidad de escaneo y la distancia focal para reducir la acumulación de calor en el área de corte, reduciendo así la generación de gas adhesivo.
Purga de gas auxiliar: durante el proceso de corte, la introducción de gas auxiliar (como nitrógeno) puede ayudar a eliminar rápidamente el gas generado y reducir su retención en el área de corte.

Para evitar la liberación de gases tóxicos:

Instalaciones de ventilación: Instalar equipos de ventilación forzada en la zona de corte para descargar oportunamente los gases tóxicos generados. Utilice un sistema de tratamiento de gases para filtrar y procesar los gases descargados para reducir la concentración de gas.
Medidas de protección personal: Los operadores deben usar equipo de protección adecuado, como respiradores, gafas protectoras, etc., para reducir la exposición a gases tóxicos.

Materiales reactivos

Ciertos materiales reaccionan con el oxígeno a altas temperaturas y pueden provocar explosiones o incendios. Por ejemplo, los compuestos nitro, nitratos y otros compuestos pueden provocar reacciones inestables debido a las condiciones de alta temperatura durante el corte por láser e incluso provocar consecuencias graves, como explosiones e incendios. Se deben evitar las técnicas de corte por láser en materiales que contengan compuestos nitro. Si se requiere el procesamiento de estos materiales, se pueden considerar otros métodos de procesamiento no térmico, como el procesamiento químico o el procesamiento mecánico, para reducir el riesgo de explosión.

Compuestos multicapa

Los materiales compuestos multicapa suelen estar formados por capas de diferentes materiales, como por ejemplo los compuestos reforzados con fibra de carbono. Debido a la diferente conductividad térmica y propiedades ópticas de los diferentes materiales, el láser tiende a producir efectos de corte inestables durante el proceso de corte, lo que puede provocar descamación, grietas y otros problemas. Pero todavía hay formas de abordar estas limitaciones:

Optimización de parámetros de corte: ajuste los parámetros de la máquina de corte por láser, como la potencia del láser, la velocidad de escaneo, etc., para adaptarse a las características de las diferentes capas de material. Mediante una configuración de parámetros razonable, el efecto de corte se puede mejorar hasta cierto punto.
Uso de gas auxiliar: el uso de gas auxiliar apropiado, como nitrógeno, oxígeno, etc., puede desempeñar un papel en el enfriamiento y la purga durante el proceso de corte, reduciendo la conducción de calor entre las capas de material y mejorando así el efecto de corte.
Selección de fuente láser: para materiales compuestos multicapa, se puede seleccionar una fuente láser de una longitud de onda específica para mejorar la capacidad de absorción de un determinado material para un mejor corte.
Proceso de pretratamiento: antes del corte, se pueden utilizar otros métodos de pretratamiento, como procesamiento mecánico, tratamiento térmico, etc., para reducir la diferencia entre las capas de material y así mejorar el efecto del corte por láser.

Precauciones de seguridad con el corte por láser.

La tecnología de corte por láser se ha utilizado ampliamente en la producción industrial por sus características eficientes y de alta precisión. Sin embargo, debido a que el corte por láser implica rayos láser de alta energía, si no se usa correctamente, puede causar daños a los operadores y al medio ambiente. A continuación se detallan algunas medidas básicas de prevención de seguridad al utilizar máquinas de corte por láser:

Compatibilidad de materiales

verificar si el material que se está cortando es compatible con el proceso de corte por láser. Algunos materiales pueden emitir vapores tóxicos o reaccionar de forma impredecible cuando se cortan con láser, así que tenga en cuenta los peligros específicos asociados con los materiales que utiliza.
comprender las limitaciones de las máquinas de corte por láser en términos de espesor y tipo de material.

Equipo de Protección Personal (EPP)

Utilice siempre gafas de seguridad para láser diseñadas para la longitud de onda específica del láser que se utiliza. Estas gafas protegen eficazmente los ojos de una posible exposición al rayo láser.
Evite usar ropa holgada o inflamable para evitar riesgos de incendio. Considere usar ropa protectora adecuada (incluidos pantalones y mangas largas) para proteger la piel de posibles reflejos o chispas del láser.
Usar zapatos cerrados puede proteger sus pies de la caída de objetos o de peligros potenciales.

Entrenamiento y Certificación

Asegúrese de que los operadores que utilizan máquinas de corte por láser estén adecuadamente capacitados y certificados para operar el equipo de manera segura. La formación debe cubrir no sólo el funcionamiento de la máquina sino también los protocolos de seguridad y los procedimientos de emergencia.

Ventilación y extracción de humos.

El lugar de trabajo debe mantener una ventilación adecuada para eliminar el humo y el gas generado durante el proceso de corte por láser. Utilice un sistema de escape para desviar el humo del área de trabajo. Siga las normas y directrices locales de ventilación y control de emisiones.
Garantizar el mantenimiento regular de los sistemas de escape y filtros para evitar la acumulación de partículas potencialmente dañinas.

Mantenimiento e inspección

Inspeccione periódicamente la máquina de corte por láser para detectar signos de desgaste, daños o mal funcionamiento. Aborde cualquier problema de mantenimiento o reparación con prontitud para evitar accidentes.
Mantenga limpia la máquina de corte láser y retire cualquier residuo o material que se haya podido acumular en la zona de trabajo.

Funciones de seguridad de la máquina

Entiendo dónde está el botón de parada de emergencia en la máquina y cómo usarlo. Asegúrese de que todos los operadores estén capacitados para uso de emergencia.
Marcan las áreas y máquinas de corte por láser con señales y etiquetas de advertencia para indicar peligros potenciales y medidas de seguridad requeridas.

Procedimientos de emergencia

Establezca procedimientos de emergencia claros y asegúrese de que todos los operadores estén familiarizados con ellos. Esto debe incluir medidas a tomar en caso de incendio, falla de la máquina o lesiones personales.
Establezca procedimientos de emergencia claros y rutas de escape.
Publique información y procedimientos de contacto de emergencia en un lugar destacado.

Resumir

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