Parâmetros de processo para corte a laser
Numerosos parâmetros influenciam o processo de corte a laser, alguns dependentes do desempenho técnico da fonte de laser, enquanto outros são variáveis. O foco de hoje está nos parâmetros do processo que afetam o feixe e o ponto focal no corte a laser:
Princípio de corte a laser
O corte a laser envolve focar um laser de alta-potência na superfície da peça de trabalho para derretê-la ou vaporizá-la. Auxiliada pelo gás de corte, a escória derretida é expelida à medida que a cabeça de corte atravessa a superfície da peça, formando um corte que separa o material.
Potência e modo de saída do laser
1. Potência de saída do laser
A potência de saída do laser afeta diretamente o desempenho da máquina de corte a laser. Geralmente, à medida que a espessura da placa aumenta, é necessária maior potência do laser. Para cortar o mesmo material com a mesma espessura, a maior potência de saída do laser permite velocidades de corte mais rápidas e arestas de corte mais suaves. No entanto, uma vez determinada a potência de saída, a velocidade de corte deve ser otimizada para o material e espessura específicos para obter os melhores resultados. Velocidades excessivamente rápidas e excessivamente lentas podem afetar adversamente os resultados do corte a laser.
2. Modo de saída a laser
A distribuição da qualidade do feixe de laser é categorizada em modo-único e modo-multimodo. O modo-único ocorre quando a densidade de energia do feixe se concentra em um único ponto focal, enquanto o modo-múltiplo existe quando dois ou mais pontos exibem densidade de energia máxima. Em aplicações de corte, o ponto focalizado impacta significativamente a qualidade do corte. Os lasers-modo único apresentam um núcleo de fibra mais fino, qualidade de feixe superior em comparação com lasers-multimodo e uma distribuição de energia gaussiana com densidade de pico no centro. A representação tridimensional-se assemelha a um pico nítido e arredondado.
Os lasers multimodo apresentam um núcleo de fibra mais espesso, resultando em qualidade de feixe inferior em comparação aos lasers-monomodo. Sua distribuição de energia é mais uniforme em todo o local, com uma imagem tri-dimensional semelhante a um copo invertido. A inclinação das arestas indica que a distribuição multimodo é significativamente mais íngreme do que a distribuição-de modo único.
Os lasers-modo único são excelentes no processamento de chapas finas, enquanto os lasers-multimodo têm melhor desempenho em materiais mais espessos. Comparar os dois não é significativo, pois eles representam configurações distintas de laser de fibra-muito parecidas com veículos: os sedãs são adequados para rodovias, enquanto os SUVs lidam com-terrenos off-road. No entanto, os sedãs podem atravessar montanhas e os SUVs podem navegarestradas.Assim, a seleção do modo-único ou do modo-múltiplo depende inteiramente dos requisitos de processamento específicos do-usuário final.
Tamanho do foco, profundidade de foco e posição de foco
1. Tamanho do foco e profundidade de foco
No corte a laser, a posição do foco afeta significativamente os resultados do corte. Diferentes materiais ou espessuras requerem posições de foco correspondentes durante o corte a laser.
No corte a laser, o tamanho do ponto focal e a profundidade do foco são fatores cruciais que afetam a qualidade e a eficiência do corte. Uma lente-de foco curto produz um diâmetro de ponto relativamente pequeno e uma profundidade de foco curta, resultando em alta densidade de potência no ponto focal. Isso facilita o corte em alta-velocidade de materiais finos com precisão superior. Por outro lado, uma lente de foco longo produz um diâmetro de ponto focal maior, mas uma profundidade de foco maior. Desde que seja mantida uma densidade de potência suficiente, esta configuração é mais adequada para cortar peças mais espessas.
2. Relação típica entre posição de foco e superfície de corte
Ao cortar chapas finas, o foco geralmente está posicionado na superfície da peça. Para chapas grossas, o foco normalmente penetra aproximadamente 1/3 a 1/4 da espessura da chapa, residindo dentro da faixa de desfocagem negativa. Ao cortar aço carbono, o foco é posicionado acima da superfície da chapa. À medida que a espessura da placa aumenta, o foco se afasta ainda mais da superfície, permanecendo dentro da faixa de desfocagem positiva.