En el corte por láser, ¿cómo se pueden solucionar los problemas de perforación y porosidad?

Las perforaciones y los poros son problemas muy comunes en el corte por láser, y representan desafíos clave que afectan la calidad del corte, la eficiencia del procesamiento y la seguridad operativa. Primero, aclaremos dos conceptos:

Perforación:Se refiere al proceso de usar un láser para crear un orificio inicial en el material antes de que comience el corte. Los problemas suelen manifestarse como tiempos de perforación prolongados, baja eficiencia y perforación incompleta.

Cerradura de ojo de cerradura:Se trata de una situación descontrolada durante el proceso de perforación, caracterizada por salpicaduras violentas de metal fundido, abundantes chispas y rebabas, y posibles daños a la boquilla y las lentes. Suele ocurrir al cortar placas gruesas (especialmente con llama de oxígeno) o materiales especiales como el acero galvanizado.

Enfoque principal de la solución: Equilibrar el aporte de energía.

Ya sea perforación o explosión, la causa subyacente es un desequilibrio en la interacción transitoria entre la energía láser, el gas y el material. La clave para resolver este problema reside en el control, en lugar del ataque contundente; es decir, permitir que la energía penetre en el material de forma suave y gradual, en vez de provocar una explosión instantánea.

Cmétodos convencionales para abordar la perforación ineficiente/inestable

1. Optimización de los parámetros de perforación (la más básica y directa)

• Reduzca la potencia de perforación: Utilice una potencia inferior a la de corte en la etapa inicial para evitar la acumulación excesiva de calor.
• Mejorar la frecuencia de pulso: mediante la perforación de pulsos de alta frecuencia, la energía continua se dispersa en varios paquetes de energía pequeños, de modo que el material se funde capa por capa, en lugar de producirse una explosión de gasificación única.
• Ajuste el ciclo de trabajo: Reduzca el ciclo de trabajo (la proporción de tiempo que el láser está "encendido") para controlar mejor la potencia media.
• Aumente el tiempo de perforación: dé tiempo suficiente para que la escoria sea eliminada y penetre gradualmente.

2. Adoptar un proceso de perforación avanzado.

Perforación escalonada/perforación progresiva:Las máquinas de corte por láser modernas cuentan con esta función.

• Primero baja y luego alta: primero use baja potencia y alta frecuencia para precalentar y hacer un pequeño agujero, luego aumente gradualmente la potencia o cambie los parámetros para expandir y penetrar.
• Perforación por capas: Para placas gruesas, configure varias alturas de perforación y el enfoque del láser se mantendrá a diferentes profundidades para penetrar capa por capa.

Perforación por explosión. Perforación progresiva:

• Perforación por explosión: para chapas delgadas, se suele utilizar el corte de acero inoxidable con nitrógeno, lo que resulta rápido.
• Perforación progresiva: Debe utilizarse para chapas gruesas, acero al carbono o materiales especiales con oxígeno, que pueden prevenir eficazmente la rotura.

3. Controlar el gas

• La presión de perforación es menor que la presión de corte: se utiliza una presión más baja para la perforación (por ejemplo, al cortar con oxígeno, la presión de perforación se ajusta al 50-70% de la presión de corte) para evitar que la pieza se rompa debido a la combustión violenta del oxígeno a alta presión. Una vez realizada la perforación con éxito, cambie a una presión de corte alta.
• Adelantar el suministro de aire y retrasar el cierre del mismo:

4. Proceso auxiliar

• Pulverización de líquido sellador: pulverizar un líquido especial a prueba de explosiones (o tinta de marcador común) en el punto de perforación puede inhibir las salpicaduras y el efecto es notable.
• Utilice una película/adhesivo: para acero inoxidable pulido, placas de aluminio, etc., pegue la película protectora y luego corte, lo que puede reducir el reflejo y mejorar la estabilidad de la perforación.
• Corte desde el borde de la placa: si el proceso lo permite, intente realizar el corte desde el borde de la placa para evitar por completo la perforación.

FEnfoque en la solución del problema de los “agujeros que estallan”.

La punción es una manifestación extrema de perforación incontrolada y requiere una estrategia más específica.

1. Ajuste fino de parámetros (para barrenos)

• Reducir aún más el poder de perforación: Este es el primer paso más eficaz.
• Aumentar considerablemente la frecuencia de pulso: hacer que la acción del láser sea más “suave”.
• Aumentar significativamente el tiempo de perforación: proporcionar tiempo suficiente para la disipación de energía y la eliminación de la escoria.
• Intente aumentar el enfoque: ajuste la posición del foco de perforación entre 0,5 y 2 mm por encima de la superficie del material (el valor específico debe probarse), de modo que el diámetro del haz sea ligeramente mayor, la densidad de energía se reduzca y se evite un poco de "explosión".

2. Optimización de la estrategia de gas

• Compruebe que la presión del aire en la perforación haya disminuido.
• Para placas galvanizadas y recubiertas: considere usar nitrógeno o aire para la perforación y, si es necesario, cambie a corte con oxígeno una vez finalizada la perforación. Esto se debe a que el oxígeno reacciona violentamente con la capa de zinc, provocando una rotura del orificio.
• Garantizar la pureza del gas: la pureza del oxígeno debe ser superior al 99,95%, ya que las impurezas interferirán en el proceso.

3. Adaptación de materiales y procesos

• Tratamiento de chapa galvanizada/chapa revestida: Esta es la zona más expuesta a los impactos de la voladura. Además de los métodos de gas mencionados anteriormente, también puede:
• Al programar, el punto de perforación se establece en un área sin recubrimiento o con un recubrimiento poco profundo (por ejemplo, el borde de la lámina, el área donde se corta primero el recubrimiento).
• Si las condiciones lo permiten, pretrate los puntos de perforación (por ejemplo, lije ligeramente el revestimiento).
• Corte de placas gruesas con oxígeno: debe utilizarse perforación progresiva y la combinación de “baja potencia y tiempo prolongado”.

SLista de verificación de inspección y prevención sistemática

Cuando surjan problemas, soluciónelos en este orden:

Consejos finales de seguridad

En caso de rotura grave, detenga la operación inmediatamente y compruebe:

1. Proteja la lente:¿Está contaminado o dañado? Esta es la pérdida más común.

2. Boquilla:¿Está bloqueado o dañado por la escoria? Debe ser reemplazado.

3. Interior del cabezal de corte:¿Hay algún residuo de salpicaduras? Se requiere una limpieza profesional.

En resumen, la clave para resolver el problema de la perforación reside en lo siguiente: para diferentes materiales (especialmente chapa galvanizada), abandonar la perforación estandarizada, adoptar una estrategia de perforación gradual y suave, y ajustar de forma independiente la presión de perforación mínima. Partiendo de la biblioteca de procesos estándar del equipo, se pueden encontrar los parámetros óptimos para los materiales más adecuados mediante pruebas y optimización de parámetros específicas y por etapas.