Dificuldades técnicas comuns de corte a laser de chapa de metal

As dificuldades técnicas costumam ser as coisas mais frustrantes que enfrentamos durante a tecnologia de automação. Quando não funciona, às vezes nos irrita. Vamos dizer, relaxe e sente-se. Faça alguma pesquisa sobre aquele projeto específico e aprenda. NÃO aprenda e opere ao mesmo tempo. Primeiro, termine de aprender e depois experimente. Na verdade, você encontrará uma solução adequada, ou então encontrará uma maneira de aprender mais sobre como resolver o problema. No entanto, a tecnologia de corte a laser é uma combinação de múltiplas funções, o que significa que podem surgir obstáculos técnicos devido à falta de manutenção ou incapacidade funcional. O conteúdo de hoje demonstrará onze dificuldades técnicas comuns que enfrentamos durante o corte a laser de chapas metálicas.

As 11 dificuldades técnicas mais comuns do corte a laser de chapas metálicas

Os operadores costumam encontrar vários problemas ao cortar chapas de metal com um dispositivo de corte a laser. Dependendo da gravidade e do efeito dos problemas, fizemos uma lista das onze dificuldades técnicas mais comuns que são mais habituais no corte de chapas a laser. Descreveremos os problemas, a ciência por trás do problema e a solução. Para garantir um corte de melhor qualidade, devemos estar familiarizados com essas dificuldades técnicas.

Corte Ineficaz

A maioria dos iniciantes experimenta inúmeras dificuldades técnicas ao usar um sistema de corte a laser para cortar vários materiais. Os problemas mais comuns que eles podem enfrentar são o corte ineficaz devido à espessura do material ou material aderente à escória que aumenta a temperatura do componente. Como resultado, a placa proposta seria um desperdício total de material. Para resolver esses dois problemas, devemos primeiro compreender os fundamentos das formas, consistência e composição dos materiais de corte a laser.

Tipos de materiais e qualidade

Cada máquina de corte a laser tem limitações de corte de espessura máxima. Mas e se a especificação definir um limite de espessura de aço de até 1 polegada, mas você ainda tiver problemas para cortar 0.5 polegada de aço carbono espesso? Neste caso, as limitações de espessura de corte a laser dependem da condutividade de calor através do material, reflexão da superfície em 10.6 mícrons, formas de liga, pontos de vaporização da liga, tensão superficial do material fundido e geometria do componente.

1. A fuga térmica aumenta com o aumento da espessura do material considerando todas essas propriedades.
2. O laser se torna mais nítido reduzindo bastante o tamanho do ponto e focalizando o feixe.
3. O foco elevado do gás auxiliar melhora a capacidade do laser. O gás auxiliar ajuda na combustão e no sopro do metal fundido.
4. Os metais com maior condutividade fornecem corte ineficiente, como o alumínio. Nessa situação, a transformação eficiente de energia fará um corte eficiente.
5. A geometria da peça afeta mais do que outros estados físicos do processo térmico. O canto ou áreas menores absorvem mais energia que aumenta a explosão. Resumindo, quanto mais complexa a geometria do material, é mais difícil comprometer a velocidade de corte.
6. A consistência do material tem uma influência significativa no corte a laser. Certifique-se de que a folha de metal esteja limpa, decapada e sem óleo. Metais de baixo teor são altamente reativos ao processo térmico neste caso, especialmente durante o período de processamento de oxigênio.

Composição material

A composição do material tem um efeito mais significativo no processamento do laser do que em qualquer outro estado físico de um material. Nesse caso, o processamento a laser normalmente afeta a condutividade e a viscosidade do metal na forma líquida. A tensão superficial do metal líquido influencia o grau de partículas de escória na borda de saída da peça. Os resíduos irão voar para longe se a camada de viscosidade for fina nesta situação. A partícula de escória irá aderir ao material e aumentar sua temperatura se o revestimento for espesso.

Os aços carbono são chapas de metal de alta qualidade que acendem rapidamente quando expostas a um feixe de laser. Este tipo de material, em comparação com materiais homogêneos, teria vários pontos de fusão. Os produtores de aço carbono em vários locais, por outro lado, não podem utilizar os mesmos componentes estruturais em suas operações. Devido aos diferentes pontos de fusão, você pode ter dificuldade em cortar o material nesta situação. Considere a condição da superfície, que envolve incrustações, revestimentos, sujeira e impurezas da superfície, ao selecionar um material de aço carbono de alta qualidade.

Problema de tempo de configuração

O corte a laser pode levar muito tempo ao cortar materiais desconhecidos devido ao tempo de configuração. Este processo é influenciado pelo tamanho do bico, potência nominal, ajuste do comprimento focal, gás auxiliar e pressão e velocidade. Por outro lado, esses parâmetros são tão críticos que o laser não cortará o material se você não os acertar.

Efeito de distorção

HAZ ou zona afetada pelo calor é um termo comum usado na tecnologia de corte a laser. A HAZ se forma quando a temperatura no local projetado sobe acima do ponto crítico de transformação, resultando em distorção. A distorção pode ocorrer de várias maneiras.

1. Quando um laser é projetado em materiais finos com espessura de 0.001 a 0.005 polegadas, ele causa esse efeito. Como uma camada reformulada se forma do lado de fora, os materiais mais frágeis são mais vulneráveis ​​à distorção.
2. O artifício repentino na temperatura dos materiais próximos à zona de corte cria distorção.
3. A solidificação rápida da zona de corte também pode desencadear isso.

Nessa situação, o uso de um dispositivo de extinção de água durante o processo de corte a laser ajudará a reduzir o calor produzido.

Problema de perfuração de chapa metálica

A perfuração é um método padrão de embalagem e armazenamento industrial, especialmente para alimentos. A perfuração de chapas de metal também é comum para ventilação e outras instalações de ar. No entanto, existem alguns problemas técnicos com o tamanho e a forma do orifício durante a perfuração da chapa de metal. Para resolver esses desafios, você deve compreender os meandros da perfuração de chapa metálica. Existem dois métodos para a máquina de corte a laser para perfuração de chapas metálicas.

Perfuração de pulso

Esta tecnologia de perfuração permite um pico de alta potência para derreter ou vaporizar uma pequena quantidade de material. Nesta situação, espera-se que o gás nitrogênio ou ar seja o gás auxiliar para a expansão do orifício. No momento do corte, a pressão do gás é inferior à pressão do oxigênio. Cada laser incidente cria um pequeno orifício no material. Após a perfuração, o gás auxiliar é substituído pelo gás oxigênio para o corte. No passado, a lacuna era puncionada e cortada imediatamente usando um molde de punção na unidade de estampagem a laser. Atualmente, usando esses métodos de perfuração de pulso e jateamento, podemos criar o ponto, e depois disso, o laser pode fazer o corte.

1. O diâmetro do furo perfurado é menor. O padrão de perfuração aqui é superior ao da perfuração por jateamento.
2. Nesse processo, o laser possui características de alta potência, tempo e espaço do feixe.
3. A tecnologia de transição deste processo de perfuração para o corte contínuo deve ser precisa para obter uma incisão de alta qualidade.

Perfuração de detonação

O material cria um fosso após a irradiação de laser contínua, e o fluxo de oxigênio com o feixe de laser destrói o material fundido para fazer um pequeno orifício. Este tamanho depende da espessura da placa. O diâmetro médio da perfuração de jateamento é a metade da espessura da placa. Neste caso, para a chapa mais espessa, a perfuração de jateamento é mais extensa e não redonda.

Se você está procurando por alta precisão de usinagem, NÃO vá para perfuração de jateamento. É adequado apenas para sucata.

A profundidade de corte / gravação é insuficiente

Este é um dos problemas tecnológicos mais comumente vistos pelas operadoras. A profundidade de corte / gravação insuficiente ocorre devido aos seguintes motivos.

1. O ponto focal pode não estar na posição correta. Se você encontrar esse problema, ajuste-o de acordo com os métodos fornecidos pela empresa de laser.
2. O tubo do laser está falhando ao iniciar e, se o aumento da potência não funcionar, substituir o tubo do laser será a melhor escolha.
3. A potência de saída do laser ou a fonte de alimentação está muito baixa. Se o ajuste não funcionar, substituí-lo seria a melhor maneira de resolver o problema.
4. Às vezes, devido à velocidade de corte, o corte insuficiente pode ocorrer. Portanto, diminuir a taxa de corte ou velocidade de gravação pode resolver esse problema.

Corte incompleto

Durante o processo de corte a laser, você deve ter observado que o laser cortou as peças de chapa metálica. Nesse caso, a situação a seguir é a condição primária para a criação desse processamento instável.

1. O bico de laser selecionado não se adequava à espessura da chapa de metal. Neste caso, conheça o bico laser adequado para a espessura adequada do material. Se não funcionar, sugerimos que peça à sua empresa de laser para trocar o bico. Digamos que você tenha uma placa de aço carbono de 5 mm para corte a laser. Para cortar tal folha de metal, você precisa obter uma distância focal de 7.5 ″ da lente do laser.
2. O corte incompleto também pode acontecer devido ao movimento linear da pistola laser. Neste caso, ajuste a velocidade linear da pistola laser.

Problema de rebarba

Ao operar a máquina de corte a laser, você pode ouvir um zumbido vindo da chapa de metal enquanto o laser está batendo. Os fatores a seguir são a causa do problema de ruído de rebarba na chapa de metal.

1. A distância focal pode ser um problema neste caso. Se você já corrigiu o problema do comprimento focal, os seguintes fatores podem ser o motivo.
2. Se a velocidade de corte for muito baixa, pode causar um som de rebarba. Aumentá-lo resolverá o problema.
3. O uso prolongado do cortador a laser pode causar instabilidade. Nesse caso, reiniciar o dispositivo resolverá o problema.
4. Se a potência de saída da fonte de laser não for suficiente, isso causará um som de rebarba na chapa de metal. Ajustá-lo resolverá o problema imediatamente.

Faíscas anormais

As faíscas afetam a qualidade das arestas de corte a laser da chapa metálica. Se os fatores acima forem bons, as seguintes situações podem ser a razão por trás desse problema.

1. Devido ao longo tempo de uso do laser, o bico pode perder sua capacidade anterior. Nessa situação, substituir o bico seria a escolha certa para resolver esse problema.
2. A pressão do gás pode ser um problema nesta situação. O aumento da pressão do gás também pode resolver esse problema.
3. A rosca do parafuso na junta do bico de laser e a pistola de laser está mal encaixada. O operador não deve continuar cortando nesta situação e desligar o dispositivo imediatamente. Verifique os parafusos e reinstale-os.

Deformação de furo pequeno

Esse problema ocorre a partir do processo de perfuração de pulso de laser com defeito. Um único feixe leaser forma um pequeno orifício na placa na fase de perfuração do pulso de laser. Porém, devido a erros mecânicos, um laser de alta potência concentrado em uma pequena região causa um ponto deformado.

Nessa situação, mudar para o método de perfuração por jateamento a partir da perfuração de pulso na seção do programa pode resolver esse problema. Por outro lado, para máquinas de corte a laser de baixa potência, adotar o processamento de furos para obter um bom acabamento superficial pode ser uma boa escolha.

Difícil para o processo de combustão primária em estado de quase equilíbrio

Você pode ter esse problema se a folha de metal for mais espessa do que 10 mm. Além disso, essa questão se assemelha à combustão instável de uma lâmina de ferro. De acordo com o processo de quase equilíbrio, o ponto de ignição no topo da cunha deve ser contínuo. Em primeiro lugar, a energia liberada do óxido de ferro não garante o processo de combustão constante. Em segundo lugar, o fluxo de oxigênio reduz a temperatura de ponta. Terceiro, a camada de óxido de ferro formada após a combustão cobre a superfície das peças e difunde o oxigênio.

1. O diâmetro do fluxo de oxigênio que age na superfície é maior que o diâmetro do feixe de laser.
2. A velocidade de corte geralmente será lenta para corte de chapa grossa.
3. Depois de um tempo, devido à diminuição da concentração de oxigênio, o dispositivo extingue o processo de combustão.

Pureza do oxigênio e problema de pressão

Este problema técnico também se aplica à chapa de chapas de 10 mm + de espessura. Você pode encontrar alguns problemas técnicos gerais devido à impureza no oxigênio. A pureza do fluxo de oxigênio tem um papel significativo no processo de corte. Neste caso, quando a pureza do oxigênio diminui em 0.9%, a taxa de combustão diminui em 10% e para 5%, a taxa de combustão diminui em 37%. Da mesma forma, a diminuição da taxa de combustão afetará a entrada de energia significativamente reduzida. Como resultado, você encontrará uma forte escória na parte inferior da incisão.

Para resolver esse problema, os operadores podem usar um bico cônico convencional na tecnologia de corte a laser tradicional. Além disso, adicionar chama de pré-aquecimento ao redor da área de corte também pode resolver esse problema. Além disso, adicionar fluxo de oxigênio auxiliar ao redor do fluxo de oxigênio de corte pode ser a solução.

Conclusão

Uma das técnicas de automação mais amplamente utilizadas no mundo é o corte a laser CNC. Como resultado, devemos estar cientes de quaisquer problemas técnicos durante o processo de corte a laser. Propomos que você examine todas as questões técnicas novamente e se esforce para explicar a ciência por trás delas.