Los láseres se utilizaron por primera vez para cortar en los años 1970. En la producción industrial moderna, el corte por láser se utiliza más ampliamente en el procesamiento de chapa, plástico, vidrio, cerámica, semiconductores, textiles, madera y papel.
Cuando el rayo láser enfocado incide sobre la pieza de trabajo, el área iluminada se calentará bruscamente para derretir o vaporizar el material. Una vez que el rayo láser penetra en la pieza de trabajo, comienza el proceso de corte: el rayo láser se mueve a lo largo de los contornos mientras funde el material. Generalmente se utiliza una corriente en chorro para alejar la masa fundida del corte, dejando un espacio estrecho casi tan ancho como el rayo láser enfocado entre la sección cortada y el marco.
Corte por llama
El corte con llama es un proceso estándar para cortar acero con bajo contenido de carbono, utilizando oxígeno como gas de corte. Se presuriza oxígeno hasta 6 bares y se sopla en la incisión. Allí, el metal calentado reacciona con el oxígeno: comienza a arder y oxidarse. La reacción química libera una gran cantidad de energía (hasta cinco veces la energía del láser) para ayudar al rayo láser a cortar.
Corte por fusión
El corte por fusión es otro proceso estándar que se utiliza al cortar metal. También se puede utilizar para cortar otros materiales fusibles, como la cerámica.
Se utiliza nitrógeno o gas argón como gas de corte y se sopla una presión de gas de 2 a 20 bar a través de la incisión. El argón y el nitrógeno son gases inertes, lo que significa que no reaccionan con el metal fundido en el corte, simplemente lo expulsan hacia el fondo. Al mismo tiempo, el gas inerte puede proteger el filo de la oxidación del aire.
corte con aire comprimido
También se puede utilizar aire comprimido para cortar chapa. Una presurización de aire de 5 a 6 bar es suficiente para eliminar el metal fundido de la incisión. Dado que casi el 80% del aire es nitrógeno, el corte con aire comprimido es básicamente corte por fusión.
Corte asistido por plasma
Si los parámetros se seleccionan correctamente, aparecerán nubes de plasma en la incisión de corte por fusión asistida por plasma. La nube de plasma está formada por vapor de metal ionizado y gas de corte ionizado. La nube de plasma absorbe la energía del láser de CO2 y la convierte en la pieza de trabajo, lo que permite que se acople más energía a la pieza de trabajo y que el material se funda más rápido, lo que resulta en un corte más rápido. Por lo tanto, este proceso de corte también se denomina corte por plasma de alta velocidad.
Las nubes de plasma son en realidad transparentes en relación con los láseres sólidos, por lo que el corte por fusión asistido por plasma sólo se puede realizar con láseres de CO2.
Corte de gasificación
El corte por gasificación vaporiza el material y minimiza el efecto térmico sobre el material circundante. Esto se puede lograr mediante el uso de láseres de CO2 continuos para procesar materiales con baja evaporación de calor y alta absorción, como películas plásticas delgadas y materiales que no se funden como madera, papel y espuma.
Los láseres pulsados ultracortos permiten aplicar la técnica a otros materiales. Los electrones libres del metal absorben el láser y se calientan violentamente. Los pulsos del láser no reaccionan con las partículas fundidas y el plasma, y el material se sublima directamente, sin dejar tiempo para transferir energía en forma de calor al material circundante. No hay ningún efecto térmico obvio cuando el pulso de picosegundo elimina el material, no se derrite ni se forman rebabas.
Parámetros: Ajustar el proceso
Muchos parámetros afectan el proceso de corte por láser, algunos de los cuales dependen del rendimiento técnico del láser y de la máquina herramienta, mientras que otros son variables.
Grado de polarización
El grado de polarización indica qué porcentaje de la luz láser se ha convertido. El grado típico de polarización es de alrededor del 90%. Esto es suficiente para un corte de alta calidad.
Diámetro focal
El diámetro focal afecta el ancho de la incisión y se puede cambiar cambiando la longitud focal del espejo de enfoque. Un diámetro focal más pequeño significa una incisión más estrecha.
Posición de enfoque
La posición de enfoque determina el diámetro del haz y la densidad de potencia en la superficie de la pieza de trabajo, así como la forma de la incisión.
potencia del láser
La potencia del láser debe adaptarse al tipo de procesamiento, al tipo de material y al espesor. La potencia debe ser lo suficientemente alta como para que la densidad de potencia en la pieza de trabajo supere el umbral de mecanizado.
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