I. Introducción
El corte por láser utiliza energía de alta densidad de potencia producida por el enfoque láser para realizar la fabricación de chapas.
En comparación con los métodos tradicionales de fabricación de chapas, el corte por láser potencia la alta calidad de corte, la rápida velocidad de corte y la amplia adaptabilidad de materiales, etc.
En la actualidad, la tecnología de corte por láser se utiliza ampliamente para la fabricación de materiales metálicos y no metálicos, lo que puede reducir en gran medida el tiempo de fabricación y disminuir los costes de fabricación, así como mejorar la calidad de las piezas de trabajo.
Dividida por los tipos de láser, la máquina de corte por láser puede distinguirse en tres tipos: Máquina de corte por láser YAG, CO2 máquina de corte láser, y máquina de corte láser de fibra, que son buenas herramientas de corte de reemplazo para el trabajo manual.
II. Máquina de Corte por Láser de Fibra
Principio de funcionamiento
El máquina de corte por láser de fibra es un tipo de máquina de corte por láser que utiliza el láser de fibra como fuente de luz.
Su principio de funcionamiento consiste en producir rayos láser que se guían y expanden por cable de fibra óptica.
A continuación, el haz se centrará en la pieza, produciendo un punto de combustión o fusión, y será soplado por gas a alta presión, realizando así el corte.
Un láser de fibra es un rayo láser de alta densidad de potencia que es producido por los nuevos láseres de fibra en el internacional y produce el corte automático a través del sistema CNC moviendo la posición de irradiación del punto.
Materiales adecuados
La máquina de corte láser de fibra puede utilizarse ampliamente para cortar materiales metálicos variados, como acero inoxidable, acero al carbono, aluminio y aleaciones de cobre.
Aunque puede cortar materiales metálicos no metálicos, está diseñada principalmente para el corte de materiales metálicos.
Ventajas y limitaciones
En comparación con los voluminosos láseres de gas y estado sólido, los láseres de fibra presentan importantes ventajas, que se están convirtiendo en esenciales para campos como la fabricación de alta precisión, los sistemas láser lidar, la tecnología espacial y la medicina láser.
Ventajas:
Alta precisión y velocidad:
La máquina de corte por láser de fibra se caracteriza por su alta velocidad y precisión en el corte de chapas finas.
Adopta principalmente una estructura de pórtico. Con una alta tasa de conversión fotoeléctrica y bajo consumo de energía, no requiere gas de trabajo.
Por tanto, al mismo nivel de potencia, la velocidad del material de corte de las máquinas de corte por láser de fibra es más rápida que la de las máquinas de corte por láser de CO2 láseres.
Alta eficiencia：
Además, los láseres de fibra pueden disminuir el uso de lentes, reducir significativamente los costes de mantenimiento y mejorar la eficiencia de la productividad.
Limitación：
Espesor de corte:
Este láser de fibra es muy adecuado para materiales finos, por lo que el corte de materiales gruesos puede no funcionar bien.
El corte de materias primas de alta transparencia, como perfiles de aleación de aluminio y cobre, es rígido.
Coste：
La inversión inicial de la máquina puede ser superior a la de otros tipos de máquinas de corte por láser.
Componentes esenciales
Fuente láser de fibra:
La fuente láser de fibra es el corazón de la máquina de corte por láser de fibra, que puede generar y amplificar un rayo láser dentro de la fibra de vidrio.
Suele oscilar entre 500 W y 12.000 W según su potencia de salida.
Cortar La cabeza:
El cabezal de corte tiene una lente de enfoque, que puede enfocar el rayo láser en la superficie del material.
Suele incluir detección capacitiva para mantener una distancia de enfoque adecuada respecto a la superficie del material.
Controlador CNC:
El sistema CNC es el cerebro de la máquina de corte por láser de fibra, que controla el movimiento de la máquina, la potencia del láser y la frecuencia de impulsos.
Cama y Gantry:
La bancada sirve para apoyar el material que se va a cortar.
Y el pórtico es un bastidor que desplaza el cabezal de corte sobre el material.
Mantenimiento
Una de las ventajas de una máquina de corte por láser de fibra es que necesita un mantenimiento mínimo.
No requiere alinear espejos ni gas láser.
Sin embargo, es esencial mantener la máquina limpia, no dejar restos en el objetivo y comprobar periódicamente la situación del cable óptico.
Expectativas de futuro
El futuro de las máquinas de corte por láser de fibra es esperanzador y una opción atractiva para muchas industrias debido a su eficacia, velocidad y precisión.
Incluso ofrece soluciones robustas y de alta eficacia para cortar numerosos materiales y será popular en muchos campos.
III. CO2 Máquina de Corte por Láser
Principio de funcionamiento
Las emisiones de CO2 La máquina de corte por láser utiliza un rayo láser de alta potencia para guiarlo sobre la superficie del material a cortar a través de un dispositivo óptico. La combinación de sistemas ópticos CNC y láser garantiza la irradiación precisa del haz sobre el material.
El rayo láser de enfoque se irradia sobre el material, haciendo que se funda, se queme, se vaporice o sea expulsado por una fuerte corriente de aire y, finalmente, forme un corte con un acabado superficial de bordes de alta calidad.
Materiales adecuados
Las emisiones de CO2 La máquina de corte por láser puede cortar acero al carbono en 20 mm, acero inoxidable en 10 mm y aleaciones de aluminio en 8 mm. La longitud de onda del láser de CO2 láser es de 10,6 UM, que es relativamente simple para no metálicos para absorber y se puede utilizar para cortar materiales no metálicos, tales como madera, acrílico, pp, plexiglás, etc. Con alta calidad.
Ventajas y limitaciones
Ventajas:
La precisión de la máquina será mayor gracias a que el rayo láser no se desgasta durante el procesamiento.
Y la posibilidad de deformación del material de corte disminuye debido a la menor área de impacto caliente del sistema láser.
Mientras tanto, el CO2 La máquina de corte por láser es conveniente para sujetar la pieza de trabajo y reducir la contaminación de la pieza de trabajo.
Según el Reglamento Internacional de Seguridad, los peligros del láser se dividen en cuatro niveles, y el CO2 los láseres son los menos dañinos.
Limitación:
El coste del CO2 es el más alto entre los tres tipos de máquinas de corte por láser.
Componentes esenciales
CO2 Láser:
Las emisiones de CO2 el láser es el núcleo de la máquina, que puede generar un rayo láser para el corte de material
Cabezal de corte:
El cabezal de corte contiene una lente de enfoque, que puede enfocar el haz sobre la superficie del material. Además, está equipado con un sistema de detección capacitiva para mantener el enfoque adecuado.
Controlador CNC:
El controlador CNC es el cerebro de la máquina de corte por láser, que puede controlar el movimiento de la máquina, la potencia del láser y la frecuencia de impulsos.
Cama y Gantry:
La bancada se utiliza para apoyar los materiales que se van a cortar.
Y el pórtico es un bastidor que sirve para desplazar el cabezal de corte.
Auxiliar Cutting Gcomo Supply System:
Este sistema tiene dos funciones, una es limpiar la zona de corte. El gas de corte auxiliar soplará el material fundido y oxidado lejos de la zona de corte, ayudando a mantener los cortes limpios y a reducir la formación de una segunda zona impactada caliente.
La otra es la ayuda a la combustión: en algunas aplicaciones, como el corte de acero al carbono, el gas de ayuda al corte (normalmente oxígeno) también puede participar en la reacción de corte, aportando calor adicional. De este modo se puede aumentar la velocidad y la eficacia del corte.
Refrigeración System:
En el proceso de corte por láser, puede haber generación de calor en masa, y el sistema de refrigeración se utiliza para mantener la temperatura de los láseres y otros componentes importantes constante.
Los láseres y los componentes ópticos exteriores (incluida la lente de enfoque) necesitan refrigeración. Según el tamaño y la configuración del sistema, el calor residual puede suministrarse o transformarse directamente en aire. El agua es un refrigerante habitual y suele circular a través de enfriadores o sistemas de transferencia de calor.
Mantenimiento
El mantenimiento de los niveles de CO2 de la máquina de corte por láser incluye mantener el equipo óptico limpio y colocado, garantizar que el sistema de refrigeración funciona correctamente y comprobar la mezcla de gases (dióxido de carbono, helio y nitrógeno) en el láser.
Expectativas de futuro
Con el avance de la tecnología, el CO2 La máquina de corte por láser será más eficiente y funcional y apostará por la mejora del consumo y la eficiencia.
IV. YAG Máquina de Corte por Láser
Aunque la máquina de corte láser YAG se caracteriza por su bajo coste y buena estabilidad, su eficiencia energética suele ser inferior a 3%. Actualmente, la potencia de salida es inferior a 800W. Se utiliza principalmente para taladrar y cortar chapas finas debido a su pequeña energía de salida.
Su rayo láser verde puede aplicarse en circunstancias de ondas pulsantes y constantes.
Presenta longitudes de onda cortas y un buen rendimiento de enfoque.
Es muy adecuado para la fabricación precisa, especialmente eficaz para la fabricación de perforación en condiciones de pulso, y también se utiliza para el corte, la soldadura y la litografía.
La longitud de onda de la máquina de corte por láser de sólidos YAG no es fácil de absorber por los no metálicos, por lo que no es adecuada para cortar materiales no metálicos.
La tarea actual de la máquina de corte por láser YAG es mejorar la estabilidad y la vida útil de la fuente de alimentación, es decir, desarrollar una fuente de luz de excitación de bomba óptica de alta capacidad y larga vida útil.
Si se utiliza una bomba óptica semiconductora, la eficiencia energética puede aumentar considerablemente.
V. Conclusión
Estos distintos tipos de máquinas de corte por láser han cambiado enormemente la fabricación de chapas metálicas y otros proyectos mecánicos. Ofrecen un corte de alta precisión para formas complejas, lo que puede mejorar la eficiencia del trabajo, reducir los residuos y simplificar el proceso de productividad.
Aunque se enfrentan a retos, las perspectivas de las máquinas de corte por láser siguen siendo brillantes debido a su característica indispensable.
Por lo tanto, no sólo es beneficioso saber más sobre los tipos de máquinas de corte por láser, sino también indispensable para las empresas que buscan optimizar sus operaciones, reducir los residuos y aumentar la productividad.
La máquina de corte láser de ADH incluye una máquina de corte láser de fibra de mesa simple, máquina de corte láser de fibra de mesa doble, máquina de corte láser de fibra de doble uso, máquina de corte láser de tubos y máquina de corte láser de precisión.
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Preguntas frecuentes:
1. ¿Qué factores deben tenerse en cuenta al elegir una máquina de corte por láser?
A la hora de elegir una máquina de corte por láser, tenga en cuenta factores como el tipo de material a cortar, la precisión requerida, la velocidad, el coste de producción y la eficiencia energética de la máquina.
2. ¿Es segura la máquina de corte por láser?
Aunque las máquinas de corte por láser suelen ser seguras si se siguen los protocolos de seguridad adecuados, también pueden provocar riesgos como quemaduras, lesiones oculares y exposición al humo. El uso de equipos de seguridad y formación adecuados es crucial.
3. ¿Cuál es la eficacia de la máquina de corte por láser de fibra en comparación con otros tipos?
Las máquinas de corte por láser de fibra son conocidas por su gran eficacia, especialmente al cortar materiales finos. En comparación con otros tipos de máquinas de corte por láser, también pueden ahorrar mucha energía.
4. ¿Pueden las máquinas de corte por láser tallar o cortar?
Sí, ciertos tipos de máquinas de corte por láser (como los láseres Nd y Nd YAG) son muy adecuados para tareas de tallado distintas del corte.
5. ¿Cuáles son los avances en la tecnología de las máquinas de corte por láser?
El progreso de la tecnología de las máquinas de corte por láser incluye mejoras en la precisión y la velocidad de corte, la eficiencia energética, el desarrollo de máquinas capaces de cortar materiales más gruesos y la integración de software inteligente para mejorar la automatización y el control.
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