Quais são os fatores que afetam a qualidade de corte da máquina de corte a laser de fibra?

Máquina de corte a laser de fibra tem sido rapidamente desenvolvido e aplicado na indústria de processamento de metal nos últimos anos. Tem as vantagens de velocidade de corte rápida, largura de corte estreita, ampla faixa de aplicação e alta precisão. Com o desenvolvimento da produção e a aplicação de novas tecnologias, as pessoas têm requisitos cada vez maiores para a qualidade de corte das máquinas de corte a laser. No entanto, não é uma questão simples obter um corte de alta qualidade. Se não for devidamente controlado, a qualidade de corte e a precisão da máquina de corte a laser de fibra serão bastante afetadas.
A qualidade de corte da máquina de corte a laser de fibra é amplamente afetada por vários fatores. Este artigo lista o desempenho e os motivos da qualidade de corte afetada e fornece várias soluções para otimizar esses defeitos.

Quais são os defeitos causados pelo corte inadequado da máquina de corte a laser de fibra

Se a máquina de corte a laser de fibra não for operada corretamente ou os parâmetros forem ajustados de forma irracional durante o processo de corte, pode causar vários defeitos de corte. Esses defeitos afetam diretamente a qualidade do corte e o desempenho do produto final. A seguir estão alguns defeitos comuns causados pelo corte inadequado de máquinas de corte a laser de fibra:

Falha

Após a máquina de corte a laser de fibra cortar o metal, o gás auxiliar removerá a escória. No entanto, quando a velocidade de corte é muito alta ou a potência do laser é insuficiente, podem aparecer rebarbas na aresta de corte. As rebarbas reduzem a qualidade da aparência do produto e podem ter efeitos adversos na montagem e uso da peça de trabalho.

Escória

Durante o processo de corte, se a potência do laser for muito alta ou a velocidade de corte muito baixa, o material fundido pode solidificar e formar escória na aresta de corte. Isso reduz a qualidade da aresta de corte e dificulta o processamento posterior.

corte desigual

Se a distribuição do feixe de laser for desigual ou a qualidade da transmissão da fibra for ruim, pode ocorrer profundidade ou largura de corte desigual durante o processo de corte.

Distorção de corte

Se a trajetória de corte for instável ou o sistema de controle de movimento for impreciso, isso pode fazer com que a linha de corte se desvie, fazendo com que o tamanho da peça não atenda aos requisitos.

bordas oxidadas

Alguns materiais metálicos reagem facilmente com o oxigênio durante o processo de corte, resultando na oxidação da aresta de corte, afetando a aparência e as propriedades do material.

A zona afetada pelo calor é muito grande

Durante o processo de corte, o laser gera energia térmica e uma zona afetada pelo calor excessivamente grande pode causar derretimento, deformação ou endurecimento ao redor do material, afetando a precisão e o desempenho da peça de trabalho.

Mudança de qualidade de corte a longo prazo

Se o sistema óptico ou sistema de entrega de fibra não for mantido regularmente, pode levar à perda de qualidade de corte a longo prazo, afetando a produtividade e o custo.

Motivos que afetam a qualidade do corte a laser de fibra

Muitos motivos afetam a qualidade do corte a laser de fibra, materiais de cobertura, parâmetros do laser, sistemas ópticos, gases auxiliares, sistemas de controle e muitos outros aspectos. Aqui está uma explicação detalhada desses motivos:

Propriedades do Material

Diferentes materiais têm diferentes propriedades ópticas e condutividade térmica, que afetam a absorção do laser e a transmissão de calor. Fatores como dureza, espessura e condutividade térmica do material também afetarão a zona afetada pelo calor e o grau de deformação durante o corte.

Tipo de material: Materiais metálicos geralmente têm taxas de absorção de laser mais altas, enquanto materiais não metálicos (como plástico, madeira etc.) têm taxas de absorção de laser mais baixas. Portanto, é necessário aumentar e diminuir a potência e os parâmetros do laser de forma adequada de acordo com o tipo de material para garantir energia de corte suficiente.
Espessura do material: Material muito espesso levará a uma velocidade de corte muito lenta, aumentando assim o ciclo de produção; enquanto material muito fino é propenso a instabilidade de corte ou penetração incompleta. Ajuste os parâmetros para materiais de diferentes espessuras para obter os melhores resultados de corte.
Qualidade da superfície do material e propriedades ópticas: a superfície pobre da superfície do material, como oxidação e manchas de óleo, levará à instabilidade do corte e escória e outros defeitos; além disso, as propriedades ópticas do material, incluindo as características de absorção e dispersão do material para o laser, afetarão diretamente a eficiência da transmissão do laser e a qualidade do foco.

Parâmetros do laser

Os parâmetros do laser são fatores importantes que afetam a qualidade do corte a laser de fibra, incluindo potência do laser, frequência do laser, largura de pulso e frequência, etc. Diferentes parâmetros do laser terão efeitos diferentes no efeito de corte.

Potência do laser: A potência do laser determina a densidade de energia do laser. Potência muito alta pode causar escória e queimadura na aresta de corte, e potência muito baixa pode causar corte incompleto.
Frequência do Laser: A frequência do laser afeta a velocidade e a qualidade do corte. Frequências mais altas aumentam a velocidade de corte, mas podem reduzir a qualidade do corte. A seleção de frequência adequada pode encontrar um equilíbrio entre corte de alta velocidade e corte de alta qualidade.
Largura de pulso: A largura de pulso determina o tempo de ação do laser no material, largura de pulso muito longa pode levar a uma condução de calor excessiva e afetar a qualidade do corte. Larguras de pulso mais curtas ajudam a reduzir a zona afetada pelo calor, resultando em larguras de corte menores.
Frequência de repetição: A frequência de repetição determina a frequência do pulso. Uma frequência de repetição muito alta pode causar calor acumulado excessivo e afetar a qualidade do corte. Taxas de repetição mais baixas podem afetar a velocidade de corte. A escolha de uma taxa de repetição adequada ajudará a otimizar os resultados do corte.

Sistema óptico

O sistema óptico é responsável por transmitir a luz do laser da fibra para a peça de trabalho e focar a luz do laser no ponto focal adequado. O desempenho do sistema óptico afeta diretamente a qualidade do corte a laser de fibra, e os efeitos específicos incluem:

Qualidade do feixe: A qualidade do feixe de laser do gerador de laser, ou seja, o valor BPP, é um dos parâmetros importantes para medir a qualidade do gerador de laser. Quanto menor o valor BPP, melhor a qualidade do feixe, o que significa seções mais lisas e maior precisão ao processar chapas metálicas.
Qualidade de focagem: O efeito de focagem do sistema óptico determina o tamanho focal e a profundidade de foco do laser. O tamanho de foco apropriado pode obter um corte preciso, enquanto o foco inadequado pode levar a arestas de corte pouco nítidas e até mesmo reduzir a qualidade do corte.
Precisão de focagem: A precisão de focagem do sistema óptico determina a posição e a estabilidade do foco do laser. O foco impreciso levará ao desvio da linha de corte ou ao desvio do foco, afetando a qualidade e a precisão do corte.

gás auxiliar

O gás auxiliar desempenha principalmente o papel de resfriamento, limpeza e combustão no corte a laser de fibra. O impacto na qualidade do corte a laser de fibra se reflete principalmente nos seguintes aspectos:

Efeito de limpeza: O gás auxiliar pode soprar impurezas como escória, óxidos e detritos gerados durante o processo de corte para longe da área de corte para manter a área de corte limpa. Isso ajuda a melhorar a eficiência de absorção da energia do laser e evita a poluição secundária durante o corte.
Fluxo de gás: O fluxo de gás auxiliar determina a força do fluxo de gás na área de corte, um fluxo de gás muito alto ou muito baixo afetará a qualidade do corte. O fluxo de gás adequado mantém a área de corte estável e limpa.
Pureza do gás: A pureza do gás auxiliar também é um fator importante que afeta a qualidade do corte. O gás de alta pureza pode reduzir o impacto das impurezas no corte e garantir a pureza da área de corte.

Sistema de controle

O sistema de controle desempenha um papel vital no corte a laser de fibra. Envolve o controle de movimento e o ajuste de parâmetros da máquina de corte, o que afeta diretamente a qualidade e a precisão do corte. Os impactos específicos incluem:

Estabilidade do sistema de controle de movimento: O sistema de controle de movimento da máquina de corte a laser de fibra é responsável por controlar a trajetória de movimento do cabeçote do laser na peça de trabalho. A estabilidade é a chave para garantir a qualidade do corte. Se o sistema de controle de movimento estiver instável, pode levar a mudanças na posição do foco do laser durante o processo de corte, resultando em linhas de corte distorcidas ou corte desigual.
Velocidade de corte e aceleração: O sistema de controle pode ajustar a velocidade de corte e aceleração. Uma velocidade de corte muito rápida pode resultar em corte incompleto, enquanto uma velocidade muito lenta pode fazer com que a zona afetada pelo calor seja muito grande e afetar a qualidade da aresta de corte.

Como otimizar os defeitos de corte das máquinas de corte a laser de fibra?

Ao usar um cortador a laser de metal, você pode encontrar vários defeitos de corte. Como rebarbas, escória, deformação de corte, furos queimados, etc. A otimização da qualidade de corte de uma máquina de corte a laser de fibra requer uma consideração abrangente. Aqui estão algumas sugestões e métodos para ajudar a melhorar a qualidade de corte de uma máquina de corte a laser de fibra:

Escória e rebarbas

Ajuste adequadamente a potência do laser, a velocidade de corte e o fluxo de gás auxiliar para garantir o tempo de interação e o efeito de limpeza entre o laser e o material. Além disso, o ajuste e a manutenção do sistema óptico, bem como a seleção razoável de lentes de foco de alta qualidade, podem ajudar a reduzir a geração de escória e rebarbas.

Inclinação da linha de corte

Verifique e ajuste o sistema de controle de movimento para garantir a precisão e a estabilidade da trajetória do movimento. Calibrar a precisão do foco do cabeçote do laser e garantir a uniformidade do fluxo de gás auxiliar também pode ajudar a reduzir o problema de inclinação da linha de corte.

corte desigual

Ajuste adequadamente os parâmetros do laser para garantir a estabilidade do ponto em todo o processo de corte e garantir a qualidade do ponto do laser. Para materiais mais espessos, vários cortes podem ser feitos, cumulativamente, para uma profundidade de corte mais consistente.

A zona afetada pelo calor é muito grande

Otimize os parâmetros do laser, controle a potência e a frequência do laser e evite a transferência excessiva de calor para os materiais. Além disso, o efeito de resfriamento do gás auxiliar também ajuda a reduzir a zona afetada pelo calor.

bordas oxidadas

Selecione o gás auxiliar apropriado para garantir uma atmosfera protetora suficiente na área de corte e reduzir o contato entre os materiais e o oxigênio. Além disso, controlar o fluxo e a pureza do gás auxiliar também pode reduzir a geração de bordas oxidadas.

Carbonização e queima de buracos

Reduza adequadamente a potência do laser e aumente a velocidade de corte, controle o tempo de interação entre o laser e o material e evite queimaduras e queimaduras causadas por aquecimento excessivo.

Resumir

Em geral, muitos fatores afetam a qualidade de corte das máquinas de corte a laser de fibra. Para obter um maior efeito de corte, a seleção dos parâmetros do processo antes do corte e a análise dos problemas de qualidade após o corte são essenciais. Analise os problemas de qualidade no tempo, ajuste os parâmetros relevantes do processo e melhore o processo. Somente considerando e otimizando totalmente esses fatores, resultados de corte de alta qualidade podem ser alcançados.
Os itens acima são os fatores que afetam a qualidade de corte das máquinas de corte a laser de fibra compartilhada por Laser AccTek. Se você quiser saber mais sobre máquinas de corte a laser de fibra, pode nos seguir, atualizaremos regularmente todo o conteúdo sobre equipamentos a laser.

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