¿Cuándo elegir el enfoque negativo para el corte láser?

El enfoque negativo (también conocido como enfoque inferior o enfoque dentro de la placa) de la máquina de corte láser es el primer proceso importante para ajustar la posición del enfoque del láser. En términos sencillos, el enfoque negativo se refiere a establecer el enfoque del láser por debajo de la superficie del material a cortar. El uso del enfoque negativo se basa principalmente en los siguientes principios y propósitos: Cuando el enfoque está dentro del material, el tamaño del punto del haz en la superficie del material será mayor y la densidad de energía será relativamente menor. Sin embargo, esto es ventajoso en ciertas situaciones porque crea una trayectoria de luz cónica más amplia, lo cual es beneficioso:

1. Descarga de escoria:Una incisión más ancha permite que los gases auxiliares (como el oxígeno y el nitrógeno) eliminen el metal fundido de forma más eficaz para evitar que la escoria se adhiera.

2. Obtenga una mejor calidad de sección:Para materiales más gruesos, permite obtener una sección de corte más vertical y uniforme.

3. Proteja la lente:El enfoque hacia abajo puede evitar que las salpicaduras generadas al cortar reboten directamente en la lente de enfoque.

¿Cuándo se debe utilizar el enfoque negativo (escenario de aplicación principal)?

1. Cortar materiales metálicos más gruesos (especialmente acero al carbono).

• Este es el escenario de aplicación más importante del enfoque negativo.
• Motivo: Al cortar placas gruesas, se requiere un tiempo de acción de energía más prolongado para fundir todo el espesor. El uso de coque negativo (generalmente de 1/3 a 1/2 del espesor de la placa) permite ampliar el ancho de la parte superior de la incisión, facilitando así la entrada de oxígeno (al cortar acero al carbono) a la parte inferior, manteniendo una reacción exotérmica de oxidación suficiente y eliminando la escoria con facilidad. Si se utiliza un enfoque positivo o cero (enfoque en la superficie o superior), la parte superior de la incisión resulta demasiado estrecha, lo que puede provocar un corte opaco en la parte inferior, una acumulación importante de escoria y una sección rugosa.
• Referencia empírica: Al cortar chapas de acero al carbono de más de 6 mm, normalmente es necesario empezar a utilizar coque negativo.
• A medida que aumenta el grosor, la cantidad de enfoque negativo (la profundidad de campo dentro del material) debe aumentar proporcionalmente. Por ejemplo, al cortar acero al carbono de 20 mm, el punto focal puede ajustarse entre 3 y 5 mm por debajo de la superficie.

2. La búsqueda de una sección de corte de alta calidad

• Cuando se requieren altos niveles de verticalidad, suavidad y secciones de corte libres de escoria, incluso para materiales de espesor medio, se puede utilizar un ligero enfoque negativo para optimizar el flujo de aire y la distribución de energía.

3. Al realizar la operación de perforación

• Para evitar que las salpicaduras de escoria a alta temperatura generadas durante la perforación dañen la lente, el enfoque se suele ajustar a un valor negativo para la perforación (baja energía y posición profunda), y luego se ajusta a la posición de ajuste necesaria para el corte una vez finalizada la perforación.

Cuándo no debes usar el enfoque negativo

1. Cortar material en láminas (normalmente <3 mm)

• Motivo: corte de chapa fina en busca de velocidad y precisión. El uso de enfoque cero o un ligero enfoque positivo permite obtener el punto más pequeño y la energía más concentrada, lo que resulta en cortes más estrechos, mayor velocidad y mayor precisión.

2. Al realizar mecanizado de alta precisión

• El motivo: para garantizar el tamaño de punto más pequeño y la mayor precisión dimensional, el enfoque se suele ajustar en la superficie del material (enfoque cero).

3. Al utilizar nitrógeno para cortar acero inoxidable y obtener una superficie brillante.

• Motivo: El corte de acero inoxidable con nitrógeno se basa en la energía láser para fundir el material y, posteriormente, en la eliminación del metal fundido mediante nitrógeno a alta presión, evitando la reacción con oxígeno. Para obtener un corte vertical, liso y con una superficie brillante sin oxidación, se suele utilizar un enfoque cero o ligeramente positivo para garantizar la concentración de energía y obtener ranuras estrechas y precisas.

¿Cómo determinar la cantidad óptima de enfoque negativo?

No existe un valor fijo, y la mejor posición de enfoque debe determinarse mediante pruebas de proceso y se ve afectada por los siguientes factores:

• Tipo de material:El acero al carbono, el acero inoxidable y el aluminio tienen diferentes estrategias de enfoque.
• Grosor del material:Cuanto mayor sea el grosor, generalmente mayor será la cantidad de enfoque negativo.
• Cortando gas:El corte con oxígeno y el corte con nitrógeno tienen estrategias de enfoque diferentes.
• Potencia y modo del láser:Las máquinas que varían en potencia y calidad del haz (como por ejemplo, monomodo frente a multimodo) tienen diferentes posiciones de enfoque óptimas.

El método de prueba común es:

1. Calibración del enfoque:Primero, localice la posición de "enfoque cero" de la superficie del material (normalmente, la máquina dispone de un programa de calibración automático o manual).

2. Elaboración de muestras para pruebas focales:Con la misma potencia, velocidad y presión de gas, corte una serie de líneas rectas o patrones en diferentes posiciones de enfoque (por ejemplo, de 3 mm a -3 mm, un paso cada 0,5 mm o 1 mm).

3. Efecto de la evaluación:Observe la calidad de la sección, la verticalidad, el estado de la escoria adherida, el ancho de la ranura y si se ha cortado la parte inferior de cada corte.

4. Seleccione el mejor punto:Calidad de corte integral, estabilidad y eficiencia; seleccione la mejor posición de enfoque como parámetros del proceso en función del espesor del material.

Resumen

Principio fundamental: La posición de enfoque específica siempre depende del material, el espesor, la potencia de la máquina y la calidad requerida. Los parámetros óptimos del proceso deben obtenerse mediante pruebas y validación en campo.Al operar el equipo, asegúrese de consultar el manual de parámetros del proceso proporcionado por el fabricante y ajústelo en función del efecto de corte real.