El tall per làser és un procés de fabricació precís i eficient que utilitza un feix de llum invisible per tallar materials, oferint nombrosos avantatges respecte als mètodes de tall mecànics tradicionals. Amb la seva alta precisió, velocitat de tall ràpida i capacitat de tallar formes complexes, el tall per làser està substituint gradualment les tècniques tradicionals de tall de metall.
-
Composició de l'equip de tall per làser
Una màquina de tall per làser consta de diversos components clau, com ara el generador làser, el sistema de lliurament del feix, el sistema de moviment de control numèric, el capçal de tall d'enfocament automàtic, la taula de treball i el sistema de subministrament de gas d'alta pressió. Diversos paràmetres afecten el procés de tall per làser, alguns dels quals depenen del rendiment tècnic del generador làser i de la màquina, mentre que d'altres són variables.
-
Paràmetres clau del tall per làser
Per aconseguir resultats de tall òptims, és essencial entendre els següents paràmetres clau:
1. Mode Beam
El mode feix, també conegut com el mode gaussià, és el mode ideal per tallar, que es troba habitualment en generadors làser de baixa potència (<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| Taula. 1 paràmetres de procés de tall làser monomode de materials comuns | |||||
| Material | Gruix (mm) | Gas auxiliar | Velocitat de tall (cm/min) | Amplada de la ranura (mm) | Potència làser (w) |
| Acer baix en carboni | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Paella d'acer inoxidable | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| Aliatge de titani | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| Vidre orgànic transparent | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| Alúmina | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| Catifa de polièster | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| Teixit de cotó (multicapa) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| Cartró | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Cartró ondulat | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Vidre de quars | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Polipropilè | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| Poliestirè | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| Clorur de polivinil dur | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| Plàstics reforçats amb fibra | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| Fusta (contraplacat) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| Acer baix en carboni | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| Acer inoxidable | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| Contraxapat | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| Taula. 2 paràmetres de tall làser multimode de materials comuns | ||||
| Materials | Gruix de la placa (mm) | Velocitat de tall (cm/min) | Amplada de la ranura (mm) | Potència làser (kw) |
| Alumini | 12 | 230 | 1 | 15 |
| Acer carboni | 6 | 230 | 1 | 15 |
| Acer inoxidable (0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| Compost bor/epoxi | 8 | 165 | 1 | 15 |
| Composites de fibra/epoxi | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| Contraxapat | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Plexiglàs | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Vidre | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| formigó | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. Potència làser
La potència del làser necessària depèn del material que es talla, del gruix del material i dels requisits de velocitat de tall. La potència del làser afecta significativament el gruix, la velocitat i l'amplada del tall. En general, l'augment de la potència del làser permet tallar materials més gruixuts, velocitats de tall més ràpides i amplades de tall més amples.
3. Posició de focus
La posició del focus té un impacte significatiu en l'amplada del tall. Normalment, l'enfocament s'estableix a aproximadament 1/3 del gruix del material per sota de la superfície, donant com a resultat la màxima profunditat de tall i una amplada mínima de tall.
4. Distància focal
Quan es tallen plaques d'acer gruixudes, es recomana una distància focal més llarga per aconseguir una superfície de tall vertical d'alta qualitat. Una distància focal més llarga dóna com a resultat un diàmetre del feix més gran, reduint la densitat de potència i la velocitat de tall. Per mantenir una velocitat de tall constant, és necessari augmentar la potència del làser. Per tallar plaques primes, es prefereix una distància focal més curta, el que resulta en un diàmetre del feix més petit, una densitat de potència més alta i una velocitat de tall més ràpida.
5. Assistència Gas
L'oxigen s'utilitza habitualment com a gas d'ajuda quan es talla acer baix en carboni, ja que utilitza la reacció de combustió ferro-oxigen per millorar el procés de tall, donant lloc a velocitats de tall més ràpides i talls d'alta qualitat. La pressió del gas auxiliar afecta el procés de tall, amb pressions més altes que augmenten l'energia cinètica i les capacitats d'eliminació d'escòries.
6. Estructura del broquet
L'estructura del broquet i la mida de l'orifici també afecten la qualitat i l'eficiència del tall per làser. Els diferents requisits de tall requereixen l'ús de diferents broquets. Les formes de broquet habituals inclouen formes circulars, còniques i rectangulars. El tall per làser normalment empra bufat coaxial (flux de gas i eix de llum alineats) i el control de la distància entre la sortida del broquet i la superfície de la peça ({{0}}.5-2,0 mm) garanteix un tall estable. procés.
| Taula. 3 exemples de paràmetres de procés de tall per làser de materials metàl·lics comuns |
||||
| Material | Gruix mm | Gas auxiliar | Velocitat de tall cm/min | Potència del làser kW |
| Acer baix en carboni | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| Acer inoxidable | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| Aliatge de titani | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
