Problemas que podem ocorrer durante o corte a laser de chapas

No corte a laser, podem ocorrer problemas como acúmulo de material na parte inferior da peça, dobras na extremidade inferior da superfície de corte, queima excessiva em ângulos retos/cantos vivos e superfície de corte áspera. A seguir, serão analisadas sistematicamente as causas e soluções desses problemas.

Visão geral da resolução de problemas principais

Problema 1: escória na parte inferior da peça (escória suspensa)

Análise da causa: após o laser fundir o material, este não é removido a tempo e completamente pelo gás auxiliar do fundo da incisão, condensando-se e formando escória suspensa. Trata-se essencialmente de uma questão de equilíbrio energético e gasoso.

Solução:

1. Otimizar parâmetros de gás:

• Pressão: Para aço inoxidável, liga de alumínio, etc., ao usar nitrogênio como gás auxiliar de alta pureza, a pressão deve ser suficientemente alta (por exemplo, 1,6 MPa ou mais) para garantir o corte sem oxidação e a remoção da escória. Ao usar oxigênio para aço carbono, a pressão deve ser moderada; uma pressão muito alta intensificará a reação e formará escória grosseira.
• Pureza e tipo: para garantir a pureza do gás (especialmente o nitrogênio, que requer mais de 99,9%), a pureza do oxigênio também precisa ser superior a 99,5%.

2. Calibrar o foco do feixe:

• O desvio na posição do foco é a causa mais comum. Faça uma calibração do foco e tente ajustar a posição do foco para cima e para baixo. Geralmente, baixar ligeiramente o foco (para dentro do material) ajuda a melhorar a qualidade do corte inferior.

3. Ajuste a potência e a velocidade.

• Velocidade muito alta ou potência muito baixa podem causar cortes excessivos e a formação de escória macia e pendente; velocidade muito baixa ou potência muito alta podem causar fusão excessiva e a formação de escória dura e quebradiça. É necessário encontrar a combinação ideal de potência e velocidade que seja adequada à espessura da chapa.

4. Verifique e substitua o bico:

• A utilização de bicos danificados, deformados ou incompatíveis pode interromper o fluxo de ar. Verifique se o orifício central do bico está arredondado e selecione o bico com o diâmetro adequado de acordo com a espessura da chapa (geralmente, diâmetro maior para chapas grossas e diâmetro menor para chapas finas).

Problema 2: Corte as pregas inferiores (listras/sobrecorte)

Análise da causa: Este é um fenômeno típico de superaquecimento. Devido ao excesso de calor, o material derrete excessivamente ou até mesmo vaporiza, formando listras ásperas e enrugadas na metade inferior da seção de corte.

Solução:

• Ajuste principal: Aumente a velocidade de corte. A principal causa é uma velocidade muito lenta; aumentá-la reduz o tempo de exposição do laser por unidade de área, evitando o acúmulo de calor.
• Reduza a potência do laser. Se a velocidade não puder mais ser aumentada, ou se o levantamento causar um corte, a potência deverá ser reduzida adequadamente para diminuir a entrada total de calor.
• Ajuste a posição do foco. Tente baixar um pouco o foco para concentrar melhor a energia e reduzir a zona afetada pelo calor.
• Verifique e reduza a pressão do gás auxiliar. Principalmente ao usar oxigênio no corte de aço carbono, uma pressão de oxigênio muito alta agravará a reação de oxidação, atuando como um "melhorador de combustão" e gerando calor excessivo. Reduzir a pressão do ar adequadamente pode ter efeitos inesperados.

Problema 3: Queimadura em ângulo reto/aguda

Análise da causa: A velocidade da cabeça de corte a laser é estável quando se desloca em linha reta, mas ao cortar em ângulo reto ou em ângulos agudos, precisa desacelerar, virar e acelerar novamente. A queda de velocidade na curva faz com que o tempo de permanência do laser aumente e o calor se acumule rapidamente, causando a ablação da quina viva.

Solução:

1. Utilize transições com cantos arredondados (o método mais eficaz):

• Na fase de projeto do desenho, o canto vivo é alterado para um pequeno canto arredondado (canto R). Mesmo um pequeno filete com raio de 0,5 mm pode proporcionar uma transição suave da cabeça de corte, evitar mudanças bruscas de velocidade e prevenir eficazmente a queima excessiva.

2. Utilize a função de processamento de cantos (função de canto brilhante):

• Os modernos sistemas de corte a laser vêm com uma função de "controle de potência nos cantos" ou "cantos brilhantes". Essa função pode:
• Ao detectar uma quina, a potência do laser é reduzida automaticamente.
• Ou utilize o corte segmentado, desligue brevemente o laser no canto e corte em dois segmentos.
• Consulte o manual do sistema operacional do seu dispositivo para ativar e depurar esse recurso.

3. Reduza a velocidade de corte na curva:

• Na tabela de parâmetros do processo, a velocidade de corte do canto é definida separadamente para ser menor que a velocidade linear, mas isso precisa ser usado em conjunto com a redução de potência.

Problema 4: superfície de corte áspera (grão vertical)

Análise da causa: a superfície de corte apresenta listras verticais visíveis e irregulares, geralmente devido à instabilidade energética ou incompatibilidade de parâmetros, resultando em um estado de fusão irregular do material.

Solução:

• Certifique-se de que a posição do foco esteja precisa e estável: este é o fator mais crítico para obter uma superfície de corte lisa. Uma pequena alteração no foco resultará em uma grande diferença nas linhas da seção transversal. Limpe e calibre a lente de foco para garantir que o foco esteja estável.
• Utilize gás auxiliar de alta pureza: Impurezas no gás podem interferir no fluxo e no processo de resfriamento do metal fundido, resultando em seções ásperas.
• Otimize a velocidade de corte: Velocidades instáveis ​​ou configurações incorretas farão com que o metal fundido forme faixas irregulares durante o processo de resfriamento. Encontre uma velocidade estável que produza cavacos contínuos e uniformes.

Verificar a estabilidade do equipamento:

• O trilho guia está suave? A vibração do equipamento será refletida diretamente na superfície de corte.
• O bocal é coaxial com o feixe? O fluxo de ar em diferentes eixos pode causar assimetria e rugosidade na seção transversal.
• As lentes ópticas estão limpas ou danificadas? Lentes contaminadas podem dispersar a energia do laser, resultando em cortes fracos e seções irregulares.

Lista de verificação geral de fundamentos

Antes de fazer qualquer ajuste fino nos parâmetros, certifique-se de realizar as seguintes verificações básicas:

1. Lente óptica:Verifique se a lente de foco e a lente de proteção estão limpas, sem poluição, manchas de água ou danos.

2. Alinhamento do bico:Certifique-se de que o feixe de laser passe perfeitamente pelo centro do bocal.

3. Gás e circuito de gás:Confirme que não há vazamentos no circuito de gás e que o tipo e a pureza do gás estão corretos.

4. Material:Para garantir que a superfície da placa esteja limpa, sem camada de óxido, óleo e com material uniforme.

Resumo e recomendações

O corte a laser é um processo preciso com sinergia de múltiplos parâmetros. A chave para solucionar o problema é "alterar apenas uma variável por vez" e manter registros para identificar a causa raiz do problema.