A relación entre o foco de corte por láser e as rebabas

A posición focal no corte por láser ten unha relación directa e determinista coa formación de rebabas.En resumo, a posición focal afecta directamente á distribución de enerxía da viga dentro do material, determinando así a calidade da ranura de corte, a eficiencia da expulsión do material fundido e se finalmente se forman rebabas.As relacións detállanse a continuación.

Principio básico: Como a posición focal afecta o proceso de corte

O principio do corte por láser é irradiar a peza cun raio láser de alta densidade de enerxía, facendo que se funda ou vaporice rapidamente, mentres que un辅助un gas (como o osíxeno ou o nitróxeno) sopra o material fundido para formar o corte.

Foco: o punto onde a enerxía do raio láser está máis concentrada e o seu tamaño de mancha é máis pequeno.

Posición focal: refírese á localización do punto focal en relación coa superficie da peza. Divídese en tres casos:

1. Desenfoque positivo: o punto focal está situado por riba da superficie da peza de traballo.

2. Desenfoque negativo: o punto focal está situado debaixo da superficie da peza de traballo.

3. Desenfoque cero: o punto focal está precisamente na superficie da peza de traballo.

Relación específica entre a posición do foco e a rebaba

A natureza da rebaba é que a masa fundida residual, que non foi completamente eliminada polo vento, se resolidifica na parte inferior do corte. A posición do foco afecta á rebaba principalmente ao afectar a forma do corte e a forza do fluxo de aire.

1. está desenfocado (enfoque na peza de traballo)

• Distribución da enerxía: Despois de que o feixe entre no material, diverxe e a densidade de enerxía diminúe gradualmente de arriba a abaixo. A enerxía é máis forte na superficie superior e máis débil na superficie inferior.
• Forma da incisión: fácil de formar unha incisión en forma de V cunha parte superior ancha e unha inferior estreita.

Efecto sobre a rebaba:

• Debido á enerxía insuficiente na parte inferior, a parte inferior do material non se pode fundir nin gasificar completamente.
• O caudal do gas auxiliar acelérase no fondo estreito, pero a forza de soprado pode non ser suficiente para eliminar e soprar completamente a masa fundida viscosa.

Resultados: É doado producir un gran número de rebabas persistentes na superficie inferior. Esta é unha das causas máis comúns das rebabas.

2. Desenfoque negativo (enfoque por debaixo da peza de traballo)

• Distribución de enerxía; o feixe converxe dentro do material e a densidade de enerxía alcanza o seu punto máis alto na parte media ou inferior do material.
• Forma da incisión: é doado formar unha incisión en forma de tambor de cintura con parte superior e inferior estreitas e parte central ancha.

Efecto sobre a rebaba:

• A vantaxe é que a enerxía inferior é insuficiente e o material pódese fundir máis completamente.
• Non obstante, a parte central da incisión é a máis ancha, o que pode provocar que o fluxo de aire se propague por aquí e debilite a forza de soprado ao chegar ao fondo.
• Se os parámetros non coinciden correctamente, a masa fundida aínda pode adherirse ao fondo debido á fila sucia.

Resultados: En comparación co desenfoque positivo, a condición da rebaba mellorará, pero aínda pode producirse unha pequena cantidade de rebaba branda. Para o corte de placas grosas, ás veces utilízase o desenfoque negativo para garantir que a parte inferior quede cortada.

3. Desenfoque cero ou mellor enfoque (enfoque na superficie da peza ou a unha profundidade específica)

• Distribución da enerxía: A área de enerxía máis concentrada está situada na superficie da peza, que é a mellor para o corte de placas finas. Para placas grosas, normalmente requírese unha posición de "mellor enfoque", é dicir, o enfoque penetra nunha determinada profundidade dentro do material (por exemplo, 1/3 do grosor da placa) para equilibrar a enerxía superior e inferior.
• Forma da incisión: a incisión vertical e paralela máis ideal.

Efecto sobre a rebaba:

• A distribución de enerxía por toda a área de incisión é relativamente uniforme e o material pode fundirse de forma continua e estable.
• Os cortes paralelos proporcionan unha pasaxe suave para o gas auxiliar, que pode transportar enerxía cinética suficiente para descargar suavemente a masa fundida desde o fondo.

Resultado: Este é o mellor estado para non obter rebabas ou moi poucas incisións de rebabas. A masa fundida foi soplada "limpamente" sen residuos.

Resumo e analoxía

Podes entendelo así:

• Está desenfocado: coma un "cicel roma", a parte superior é moi dura, pero a inferior é aburrida, só pode "frotar" o material, deixando unha rugosidade.
• Desenfoque negativo: coma se fose unha "explosión" dentro do material, aínda que pode estoupar, a saída pode non ser nítida e sacará algúns restos.
• Mellor enfoque: Coma un "bisturí afiado", cortado con precisión de arriba a abaixo, limpo e ordenado.

Guía práctica: Como axustar o foco en función de erros

No funcionamento real, se se atopan rebabas, débense seguir os seguintes pasos para comprobalas e axustalas:

1. Observa a forma da rebaba:

• Hai moitas rebabas duras e granulares na parte inferior: é probable que a parte inferior non se corte debido a que está desenfocada (o foco é demasiado alto) ou a potencia insuficiente/velocidade demasiado alta. O foco debe axustarse cara abaixo.
• Hai unha pequena cantidade de rebaba suave e fácil de caer, semellante a unha barba, na parte inferior: pode ser desenfoque negativo (o foco é demasiado baixo) ou presión de gas insuficiente/gas impuro que fai que a masa fundida non se expulse. Podes tentar axustar o foco cara arriba e comprobar os parámetros do gas.

2. Calibración e probas de enfoque:

• Empregue un instrumento de enfoque para determinar con precisión a posición de enfoque cero.
• No software de parámetros de corte, o axuste do valor ± realízase normalmente en función do punto 0. Fai 1 serie de probas de enfoque (por exemplo, de +1 a -3 en pasos de 0,5), corta a mesma figura e, a continuación, observa cal é a posición que ten o corte máis suave e as menos rebabas. Esta posición é o mellor enfoque para os materiais, grosores e equipos actuais.

Ooutros factores clave que afectan aos erros (a ter en conta na coordinación)

A concentración non é o único factor e debe optimizarse xunto con outros parámetros do proceso:

Gas auxiliar:

Presión:Unha presión insuficiente non pode eliminar eficazmente a escoria; unha presión demasiado alta pode causar turbulencias, o que afectará a estabilidade.

Pureza:Especialmente ao cortar aceiro inoxidable, é importante usar nitróxeno de alta pureza (99,99 % ou máis). O osíxeno residual formará escoria oxidada e agravará as rebabas.

Velocidade de corte:A velocidade é demasiado rápida, a entrada de enerxía é insuficiente e o material non se corta completamente, formando rebabas na parte inferior; a velocidade é demasiado lenta, pode producirse unha ablación excesiva, cortes ásperos e rebabas.

Potencia do láser:potencia e velocidade á altura. A potencia é demasiado baixa para cortar.

Boquilla:A abertura, a altura e a concentricidade da boquilla afectan directamente o estado do fluxo de aire. A falta de concentricidade é unha causa común de calidade de corte desigual e rebabas.

O propio material:a composición do material, o estado da superficie (como se hai ferruxe, aceite) tamén ten un impacto.

A posición do foco é o principal parámetro de axuste para controlar a rebaba do corte por láser.A posición focal ideal crea un corte vertical e suave e permite que o gas de asistencia descargue a masa fundida de forma eficiente. Cando teñas un problema de rebabas, primeiro debes realizar sistematicamente unha proba de enfoque para atopar o mellor enfoque e, a continuación, coordinar para axustar outros parámetros, como o gas e a velocidade, para obter un efecto de corte perfecto sen rebabas.