I. Introducción
Breve historia y evolución de la tecnología de corte por láser
La máquina de corte por láser sentó las bases del procesamiento por láser. En 1964, las invenciones sucesivas del láser sólido YAG y el láser de gas CO2 fueron los principales proveedores de las primeras fuentes de luz.
Durante la década de 1970, se inventó la primera generación de máquinas industriales de corte por láser. Adoptado principalmente láser de CO2, se utilizaba para cortar chapas metálicas.
En esa época, el corte por láser empezó a aplicarse en muchos sectores, como la fabricación de vehículos, aviación y maquinaria, con características de alta precisión y velocidad, y rendijas estrechas.
A principios del siglo XXI, las cortadoras láser de fibra utilizadas en el sector del corte promovieron las actualizaciones e innovaciones de las cortadoras láser.
Después de la década de 2010, la industria abrazó la era de la potencia ultra alta. En 2017, se lanzó la primera máquina de corte por láser de 12 kW, lo que marcó la entrada en esta era.
Importancia de comprender los procedimientos de corte por láser
Como máquina herramienta avanzada para la fabricación, máquinas de corte por láser desempeñan un papel insustituible en la promoción de la transformación, la modernización de la industria manufacturera y la mejora de la calidad y la eficiencia.
Conocer los procedimientos de corte por láser puede ayudarnos:
En primer lugar, la seguridad y la precisión en el proceso de corte son fundamentales. Si no se maneja correctamente, la máquina puede causar daños a los operarios.
Por tanto, si conocemos el proceso de funcionamiento de la cortadora láser, es una forma eficaz de proteger a los operarios y mantener la propia máquina.
En segundo lugar, el conocimiento del proceso de corte por láser y del funcionamiento de la máquina permite obtener un rendimiento y una calidad de corte óptimos. Aprender con estos parámetros ayuda a conseguir los resultados deseados.
De vez en cuando se producen problemas con defectos de corte comunes. La resolución de problemas depende de los conocimientos del operario.
Reconocer problemas como la escoria, las rebabas o los cortes incompletos y saber ajustar los parámetros para resolverlos ha demostrado ser una habilidad importante en el proceso.
II. Funcionamiento de las máquinas de corte por láser
Definición y principios de trabajo
Al principio del artículo, empecemos con algunos conceptos más sencillos. En primer lugar, ¿qué es un máquina de corte por láser¿Cómo funciona? Saber esto nos ayuda a allanar el camino para una mayor comprensión.
¿Qué es una máquina de corte por láser? Aquí tienes un vídeo que he preparado para que lo disfrutes.
Después de verlo, hemos podido hacernos una idea básica de lo que es una cortadora láser. Es hora de profundizar. Nuestra empresa se lo explicará en detalle.
Una máquina de corte por láser, un tipo de equipo de corte térmico que utiliza un rayo láser de alta potencia y densidad para irradiar el metal, puede fundir, vaporizar o encender el metal rápidamente mientras sopla la materia fundida con un flujo de aire coaxial de alta velocidad para lograr el corte. Es uno de los equipos de procesamiento más utilizados en la fabricación industrial.
Ahora que hemos adquirido los conceptos de las máquinas de corte por láser, es posible que desee saber cómo funcionan. A continuación explicaremos en detalle sus principios de funcionamiento:
El rayo láser de la máquina de corte por láser se enfocará en un pequeño punto mediante una lente de enfoque, haciendo que el punto enfocado alcance una alta densidad de potencia.
Cuando se proyecta un punto de luz sobre la superficie de la pieza, la temperatura del material de la zona enfocada aumenta inmediatamente, por lo que el material comienza a fundirse y vaporizarse.
Como resultado, se formó un punto de corte. Como el movimiento de la cabeza de corte, los puntos de corte están vinculados en una estrecha hendidura para cortar el material.
Tipos de cortadoras láser utilizadas (CO2, fibra, etc.)
Según las diferentes normas, las máquinas de corte por láser pueden dividirse en varias categorías.
Sin embargo, en nuestro artículo, se dividieron principalmente de acuerdo a los tipos de producción, incluyendo máquinas de corte por láser CO2, máquinas de corte por láser YAG (sólido), y máquinas de corte por láser de fibra.
Máquina de corte por láser de fibra: como la corriente principal del marcador, adopta láseres de fibra como fuentes de luz, figurando alta calidad de corte, precisión y eficiencia.
Una máquina de corte láser de CO2 es una cortadora láser que utiliza gas CO2 para cortar materiales metálicos y no metálicos. Puede cortar de forma estable acero al carbono de hasta 20 mm, acero inoxidable de hasta 10 mm y aleaciones de aluminio de hasta 8 mm.
Máquina de corte por láser YAG (sólido): Aunque era rentable y estable, el mercado la eliminó progresivamente debido a su baja eficiencia.
Corte por láser frente a métodos tradicionales: precisión, rapidez, versatilidad, rentabilidad
El artículo compara principalmente la máquina de corte por láser con los métodos de corte tradicionales en términos de precisión, velocidad, versatilidad y rentabilidad para conocer de forma intuitiva las ventajas de la máquina de corte por láser.
| Objeto comparativo | Máquina de corte por láser | Métodos tradicionales |
| Precisión | Capaz de lograr un corte de alta precisión de ±0,1 mm. Zona afectada por el calor más pequeña, lo que minimiza la deformación del material | Mayor zona afectada por el calor, lo que repercute en la calidad del material. Baja precisión |
| Velocidad | Más rápido que los métodos tradicionales. La velocidad de corte de materiales por debajo de cierto espesor (unos 10 mm) es mejor que la del corte por plasma o llama. | Más lento que el corte por láser Tener un filo al cortar con plasma o llama. |
| Versatilidad | Permite una gama más amplia de materiales, espesores y formas | Limitado en materiales, espesores y formas |
| Relación coste-eficacia | Inversión inicial elevada; costes de explotación bajos a largo plazo. Mayor precisión y velocidad | Baja inversión inicial; más residuos y menor eficiencia |
III. Paso 1：Preparación para el corte por láser
Limpieza de lentes y espejos
Antes de utilizar una cortadora láser, primero hay que limpiar las lentes y los espejos. Dado que una gran cantidad de polvo creado durante el corte se acumulará en los espejos y las lentes de enfoque, lo que provocará pérdidas de potencia y daños, la limpieza es una parte fundamental de la preparación.
Para limpiarlo, hay que mojar un bastoncillo de algodón en una solución limpiadora de acetona o alcohol y pasar suavemente. Empiece por el centro del espejo y, a continuación, gire lentamente un patrón circular hacia el borde exterior.
Inspección y sustitución de consumibles en caso necesario
Los consumibles de las máquinas de corte por láser incluyen principalmente tubos láser, gases auxiliares, lentes, etc. El estado de estos consumibles debe comprobarse periódicamente para evitar que afecte al efecto de corte.
También es un procedimiento crítico del corte por láser para mejorar la precisión y la eficacia del corte. La vida útil de los consumibles de las máquinas de corte por láser suele medirse en meses.
Encendido de la máquina y de la unidad enfriadora
Antes de utilizar la máquina de corte por láser, debe conectar la alimentación y el refrigerador. Sin embargo, usted debe notar que:
Comprobar la tensión de alimentación
Antes del uso, compruebe si la tensión de alimentación se ajusta a la tensión nominal de la máquina para evitar daños innecesarios.
Comprobar el estado del enfriador
Antes de utilizarla, debe comprobarse el estado de la enfriadora. Por ejemplo, si hay problemas causados por polvo acumulado, tuberías obstruidas y agua de refrigeración insuficiente, debe solucionarlos a tiempo. Después de encender el enfriador, compruebe si las juntas de las tuberías del enfriador tienen fugas o filtraciones.
Comprobar la presión y la temperatura del agua de refrigeración
La temperatura del agua de refrigeración se mantiene preferentemente con la temperatura deseada del láser seleccionado.
Compruebe el interruptor de control del recorrido de la luz externa
Compruebe si el interruptor de control del paso de luz exterior situado encima del enfriador está abierto. El paso de luz externo debe inspeccionarse una vez al mes o a los dos meses.
Ejes de referencia y restablecimiento del origen
El objetivo de este paso es devolver cada eje de movimiento de la máquina al origen mecánico o punto cero.
IV. Paso 2: Creación e importación del archivo de diseño
Creación de archivos de diseño y exportación de los mismos en formato vectorial (DXF, AI, etc.)
En este paso, el software relacionado puede ser utilizado para construir archivos de diseño para el corte por láser, incluyendo el software de diseño de patrones vectoriales, CorelDRAW(CDR)、Illustrator(AI)、AutoCAD.
Introducir o exportar el patrón de corte para garantizar la precisión del diseño y ajustar los tamaños y parámetros según las necesidades de la cortadora láser.
Exporte los archivos gráficos completados en el software de diseño a un formato que pueda ser reconocido por la máquina de corte por láser. Los más comunes son PLT, DXF, A, etc.
Compruebe si el archivo exportado está completo y si sobran líneas, texto, etc., para no afectar al corte.
Importación de archivos al software de control de cortadoras láser
Copie el archivo de diseño exportado al ordenador conectado a la máquina de corte por láser, normalmente a través de una unidad flash USB. Abra el software de control de corte por láser compatible, seleccione el archivo de importación, busque el archivo de diseño y ábralo.
Comprobación del tamaño y la ubicación del diseño
Una vez realizados los pasos anteriores, seleccione el patrón y configure el corte o el grabado. Compruebe los parámetros, incluidos el color, la potencia, la velocidad, etc.
V. Paso 3: Configuración de los ajustes del láser
Seleccionar el tipo de material y el grosor adecuados
Los distintos materiales, como el metal, la madera y el plástico, necesitan parámetros de corte diferentes. Además, el grosor de los materiales también influye en sus parámetros de potencia y velocidad.
Ajuste de los parámetros del láser
Los ajustes deben incorporar potencia, velocidad, frecuencia y distancia de enfoque. Cuanto mayor sea la potencia que tenga, más fuerte será la capacidad de corte que posea.
La eficacia del corte aumentará con la velocidad de corte. Sin embargo, el corte a velocidad excesiva puede no cortar los materiales.
Cuanto mayor sea la frecuencia, más suave será la incisión, pero una frecuencia demasiado alta hará que la incisión sea menos profunda; cuanto menor sea la frecuencia, más profunda será la incisión.
El diámetro del foco afecta a la anchura de la rendija, y es necesario ajustar la distancia focal adecuada en función de los distintos grosores del material.
Corte de prueba de material de desecho
Antes del corte formal, debe realizar un corte de prueba en el material de desecho para comprobar el efecto del corte.
Ajustes para una calidad de corte óptima
Cuando encuentre la combinación más adecuada de parámetros de corte, puede guardarla como datos fijos para obtener una receta fácil para una llamada posterior y directa.
VI. Paso 4: Carga y fijación del material
Selección de hojas planas, limpias y del tamaño adecuado
Las chapas planas garantizan que el cabezal del láser esté paralelo a la superficie del metal para asegurar la profundidad y la calidad del corte. Una limpia para mantener la calidad y proteger el cabezal del láser.
El tamaño de la chapa debe coincidir con el del banco de trabajo para evitar inconvenientes.
Utilizar pesos, abrazaderas o plantillas para fijar la pieza de trabajo.
Para evitar que la pieza se mueva durante el corte, es necesario adoptar los métodos adecuados. Se pueden utilizar pesos para igualar las piezas de trabajo más ligeras.
Las abrazaderas y las plantillas son herramientas de fijación más profesionales que pueden proporcionar una fuerza de fijación constante sin dañar la pieza.
Asegurarse de que el material está a escuadra y no alabeado
Antes de cortar, es fundamental asegurarse de que los bordes de la pieza estén a escuadra para que sean paralelos y verticales al eje de coordenadas de la máquina de corte para mantener la precisión de la trayectoria de corte.
Al mismo tiempo, si hay curvas en los metales, es necesario tomar más puntos de fijación para garantizar la misma profundidad de corte.
VII. Paso 5: Ejecución del programa de corte
Retroceder detrás del escudo láser o cerrar la puerta
Antes de iniciar el corte, debe realizarse una inspección final. A continuación, los operarios deben retroceder detrás del escudo láser o cerrar la puerta, ya que la luz intensa y el humo nocivo que se generan durante el corte pueden dañar a los operarios.
Inicio del programa y seguimiento de los primeros cortes
Una vez realizados todos los preparativos, se puede iniciar el proceso de corte. Sin embargo, los primeros cortes deben inspeccionarse cuidadosamente para controlar situaciones anómalas, garantizar la calidad y ajustar los parámetros.
Pausa o parada de la máquina en caso de problemas
Durante el proceso de corte, si se observa alguna anomalía, como un corte incompleto, material incendiándose o ruidos anormales procedentes de la máquina, el proceso de corte debe pausarse o detenerse inmediatamente para evitar que el problema empeore.
VIII. Paso 6: Descarga de piezas y limpieza
Retirar con cuidado las piezas de la chapa
Deje que las piezas cortadas y los restos se enfríen para evitar quemaduras. Una vez enfriada, retire con cuidado la chapa del banco de trabajo. Recuerde la alta temperatura y los bordes afilados de la pieza de trabajo.
Limpieza del lecho de corte
Durante el corte se genera una gran cantidad de craps y polvo. Si no se limpia a tiempo, no sólo afectará a la eficacia posterior del corte, sino que dañará la máquina. Se pueden utilizar herramientas como cepillos y aspiradoras.
Eliminación adecuada del material de desecho
Los residuos deben tratarse con cuidado y correctamente y enviarse a un centro de reciclaje o eliminación como forma de proteger el medio ambiente y ser responsables con la sociedad.
IX. Conclusión
Conocer los procesos de corte por láser desempeña un papel crucial en el aprendizaje automático. Las máquinas de corte por láser prometen un futuro próspero en la fabricación.
Nuestra empresa tiene 4 décadas de historia de I + D para la máquina de corte por láser. Si está interesado en nuestros productos. Por favor, haga clic en aquí. Si tiene algún problema contacte con nosotros.
X. Preguntas más frecuentes (FAQ)
¿Qué materiales se pueden cortar con una máquina de corte por láser?
Las máquinas de corte por láser pueden cortar diversos materiales, como madera, todo tipo de metales, papel o cartón, plástico y vidrio. Las máquinas de corte por láser de CO2 también pueden cortar materiales no metálicos como caucho, cuero y acrílico.
¿Qué grosor de material puede manejar una cortadora láser?
El grosor que puede manejar una cortadora láser depende de varios elementos. Por lo general, las máquinas de baja potencia (menos de 1 kW) se utilizan principalmente para cortar materiales más finos, como papel, plástico fino y chapas metálicas. Las de gran potencia (más de 4 kW) son capaces de trabajar con materiales más gruesos, incluidas planchas de metal gruesas.
¿Cuáles son las precauciones de seguridad para utilizar una cortadora láser?
Antes de operar, debe leer las instrucciones, usar gafas protectoras, asegurarse de que no hay una sola operación, comprender la naturaleza de la pieza de trabajo, mantener la limpieza del área de trabajo, adoptar sistemas de ventilación y filtración, tener cuidado con el material inflamable y usar equipo de protección personal adecuado.
