¿Cuál es la razón por la que se adhieren los residuos de escoria y se obstruye la boquilla durante el corte por láser?

Es frecuente que la boquilla se obstruya con escoria durante el corte por láser, lo cual suele deberse a una combinación de varios factores. A continuación, se presentan las principales causas y un análisis sistemático:

Análisis de la razón fundamental

1. Problema con el gas auxiliar

• Presión de aire insuficiente: La presión del gas no es suficiente para eliminar eficazmente la escoria, lo que provoca que esta salpique hacia arriba y se adhiera a la pared interior de la boquilla.
• Gas impuro o de tipo incorrecto: Al cortar acero inoxidable o aluminio con aire comprimido que contiene humedad o impurezas, es fácil que se produzca una reacción de oxidación y se forme escoria viscosa. No se debe usar oxígeno al cortar acero al carbono (para favorecer la combustión), ni nitrógeno de alta pureza al cortar acero inoxidable o aluminio (para protegerlo de la oxidación).
• El flujo de gas es inestable: el sistema de suministro de gas tiene fugas, la tubería es demasiado larga o la válvula reguladora de presión del gas falla.

2. Los parámetros del material y del proceso no coinciden.

Cuestiones materiales:

• La superficie está recubierta, oxidada o grasienta.
• Composición desigual del material (por ejemplo, alto contenido de silicio en las aleaciones de aluminio).
• La placa es demasiado gruesa y excede el límite del equipo.

Configuración de parámetros incorrecta:

• Potencia demasiado baja/velocidad demasiado lenta: aporte de energía insuficiente, vaporización incompleta del material, formación de escoria viscosa.
• Desplazamiento de la posición de enfoque: El enfoque está demasiado alto o demasiado bajo, lo que resulta en una densidad de energía insuficiente y un corte insuficiente.
• Parámetros de perforación incorrectos: salpicaduras de escoria graves durante la perforación; no se adopta la perforación progresiva ni la protección retardada.

3. Estado del equipo y de las boquillas

• Daños o desgaste en la boquilla: la abertura de la boquilla se agranda, se deforma o la pared interior se vuelve rugosa, lo que provoca trastornos en el flujo de aire.
• Distancia inadecuada entre la boquilla y la placa: la distancia es demasiado grande (difusión de gas) o demasiado pequeña (fácil colisión y salpicaduras de escoria).
• Contaminación del sistema óptico: la contaminación de la lente de enfoque provoca divergencia del haz y disminución de la densidad de energía.
• Fallo del sistema de refrigeración: El cabezal láser se sobrecalienta, lo que afecta a la calidad del haz y a la estabilidad del gas.

4. Factores ambientales y operativos

• Polvo ambiental: la calidad del aire en el taller es deficiente y el polvo entra en la boquilla con el flujo de aire.
• Secuencia de corte inadecuada: corte continuo de agujeros pequeños, esquinas afiladas y otras partes, acumulación de calor.

Investigación y solución sistemáticas

Paso 1: Compruebe el sistema de gas.

• Utilice un manómetro para comprobar si la presión del aire en la salida de la boquilla cumple con los requisitos del material (por ejemplo, se requieren entre 1,2 y 1,5 bares para cortar acero al carbono de 8 mm).
• Compruebe la pureza de la fuente de gas: la pureza del nitrógeno debe ser≥99,99 (corte de acero inoxidable), y la pureza del oxígeno deberá ser≥99,95 (corte de acero al carbono).
• Comprueba si el tubo de aire está doblado o tiene fugas, y si es necesario cambiar el filtro.

Paso 2: Optimizar los parámetros del proceso

• Ajuste la potencia y la velocidad: consulte la tabla de parámetros de espesor del material para realizar pruebas de corte y calibración. Por ejemplo: para cortar acero inoxidable de 2 mm, la potencia recomendada es de 1500 W, la velocidad es de 25 m/min y la presión de nitrógeno es de 1,5 bar.
• Enfoque calibrado: Utilice una prueba con un cupón de enfoque para encontrar la mejor posición de enfoque (normalmente a 1/3 del espesor por debajo de la superficie del material).
• Perforación optimizada: la placa gruesa adopta una perforación progresiva y se establece un retardo de soplado de 0,5 a 1 segundo.

Paso 3: Mantenimiento del equipo

• Sustituya la boquilla: compruebe que la abertura de la boquilla sea redonda, se recomienda limpiarla antes de cada turno y sustituir la boquilla estándar cada 40 horas.
• Limpieza del sistema óptico: Limpie las lentes regularmente con etanol absoluto (compruébelo a diario).
• Calibre el sensor de altura: asegúrese de que la distancia entre la boquilla y la placa sea constante (normalmente entre 0,8 y 1,5 mm).

Paso 4: Gestión de materiales y operaciones

• Limpie la superficie de la hoja antes de cortarla.
• Al programar, agregue cables para evitar que se produzcan arcos eléctricos directamente desde el interior del material.
• Utilice recubrimientos antirreflectantes o cabezales de corte especiales para materiales altamente reflectantes (como el cobre y el aluminio).

Lista de medidas preventivas

1. Control diario: presión del gas, limpieza de la lente, desgaste de la boquilla.

2. Mantenimiento semanal:Limpie el filtro de aire y calibre la altura del cabezal de corte.

3. Gestión de parámetros: Establecer una base de datos de parámetros del material y realizar una verificación de corte de prueba antes de cortar placas gruesas.

4. Control ambiental: El taller está equipado con equipos de eliminación de polvo para mantener una temperatura y humedad estables (temperatura 25±5 ℃, humedad <60%).

tratamiento de emergencia rápido

Si se ha producido una arcada:

• 1. Interrumpa inmediatamente el corte y limpie la boquilla.
• 2. Compruebe la calidad de la ranura: si la sección es rugosa y hay escoria, ajuste los parámetros antes de continuar.
• 3. Se puede utilizar un tiempo corto para la limpieza especial de la aguja, especialmente al reemplazar la boquilla y revisar la lente.

Mediante la investigación sistemática descrita anteriormente, se puede solucionar más del 90 % del problema de la obstrucción y la acumulación de escoria. La clave reside en mantener la estabilidad del equipo, la pureza del gas y la correcta configuración de los parámetros. Se recomienda establecer un registro de mantenimiento preventivo para reducir las fallas desde su origen.