{"id":30853,"date":"2024-10-08T09:03:52","date_gmt":"2024-10-08T09:03:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=30853"},"modified":"2024-12-20T05:44:36","modified_gmt":"2024-12-20T05:44:36","slug":"principle-classification-of-laser-cutting","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/es\/principle-classification-of-laser-cutting\/","title":{"rendered":"Clasificaci\u00f3n de principios y caracter\u00edsticas del corte por l\u00e1ser"},"content":{"rendered":"

1. <\/strong>Principio y clasificaci\u00f3n del corte por l\u00e1ser<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u25cf Principio del corte por l\u00e1ser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El corte por l\u00e1ser<\/a> utiliza un haz de alta densidad de potencia enfocado para trabajar, de modo que el material irradiado se funde, vaporiza, extirpa o enciende r\u00e1pidamente, y el material fundido es expulsado por un flujo de aire de alta velocidad coaxial con el haz, cortando as\u00ed la pieza de trabajo.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Cuando el rayo l\u00e1ser interact\u00faa con el material, se producen varios procesos. El intenso calor generado por el rayo l\u00e1ser eleva r\u00e1pidamente la temperatura del material, provocando su fusi\u00f3n, vaporizaci\u00f3n o una reacci\u00f3n qu\u00edmica. La interacci\u00f3n espec\u00edfica depende de las propiedades del material, como su coeficiente de absorci\u00f3n y punto de fusi\u00f3n, as\u00ed como de los par\u00e1metros del l\u00e1ser, como la densidad de potencia y la duraci\u00f3n del pulso.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

En materiales con puntos de fusi\u00f3n bajos, como los pl\u00e1sticos, el rayo l\u00e1ser puede fundir el material al cortarlo. El material fundido es entonces expulsado por un chorro de gas, creando una ranura (el ancho del corte). En el caso de materiales con puntos de fusi\u00f3n m\u00e1s altos, como los metales, el rayo l\u00e1ser vaporiza el material directamente, creando un corte estrecho y preciso.<\/p>\n\n\n\n

La asistencia por gas se utiliza com\u00fanmente en el corte l\u00e1ser para optimizar el proceso. Se inyecta un gas, como ox\u00edgeno o nitr\u00f3geno, a trav\u00e9s de la boquilla del cabezal de corte sobre la superficie del material. El gas ayuda a eliminar el material fundido o vaporizado de la zona de corte, lo enfr\u00eda y previene la formaci\u00f3n de rebabas o escoria. La elecci\u00f3n del gas depende del material a cortar y de la calidad de corte deseada.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

El ancho de corte se determina por varios factores, como la potencia del l\u00e1ser, el tama\u00f1o del punto focal, el espesor del material y la velocidad de corte. El ancho de corte se puede controlar ajustando estos par\u00e1metros para lograr la precisi\u00f3n de corte deseada. Adem\u00e1s, el corte l\u00e1ser puede producir un fen\u00f3meno llamado conicidad, en el que el corte presenta una ligera forma c\u00f3nica. El \u00e1ngulo de conicidad depende de las propiedades del material y de los par\u00e1metros del l\u00e1ser, y se puede minimizar optimizando las condiciones de corte.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfConceptos b\u00e1sicos del l\u00e1ser:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Un l\u00e1ser (Amplificaci\u00f3n de Luz por Emisi\u00f3n Estimulada de Radiaci\u00f3n) es un dispositivo que produce un haz concentrado de luz coherente. Consta de tres componentes principales: un medio activo, una fuente de energ\u00eda y un resonador \u00f3ptico. El medio activo, que puede ser s\u00f3lido, l\u00edquido o gaseoso, emite fotones al ser energizado por la fuente de energ\u00eda. El resonador \u00f3ptico refleja los fotones a trav\u00e9s del medio activo, amplificando y alineando las ondas de luz. Este proceso produce un haz l\u00e1ser potente y coherente.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

\u25cf\u00a0Corte por l\u00e1ser<\/a> clasificaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Existen varios tipos de l\u00e1seres utilizados en m\u00e1quinas de corte l\u00e1ser, incluyendo l\u00e1seres de CO\u2082, l\u00e1seres de Nd:YAG y l\u00e1seres de fibra. Los l\u00e1seres de CO\u2082 son los m\u00e1s comunes y utilizan una mezcla de di\u00f3xido de carbono, nitr\u00f3geno y helio como medio activo. Los l\u00e1seres de Nd:YAG utilizan un cristal de estado s\u00f3lido, como el granate de itrio y aluminio dopado con neodimio, como medio activo. Los l\u00e1seres de fibra, por otro lado, utilizan una fibra \u00f3ptica dopada con tierras raras como medio activo. Cada tipo de l\u00e1ser tiene sus propias propiedades y es adecuado para aplicaciones de corte espec\u00edficas.<\/p>\n\n\n\n

1)<\/strong> l\u00e1seres de CO2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Se utiliza com\u00fanmente para cortar materiales no met\u00e1licos como madera, pl\u00e1stico, vidrio y textiles. Tambi\u00e9n puede cortar metales como acero dulce, acero inoxidable y aluminio con la configuraci\u00f3n adecuada.<\/p>\n\n\n\n

2\uff09Corte por vaporizaci\u00f3n l\u00e1ser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La pieza de trabajo se calienta mediante un rayo l\u00e1ser de alta densidad energ\u00e9tica. La temperatura aumenta r\u00e1pidamente, alcanzando el punto de ebullici\u00f3n del material en muy poco tiempo y comenzando a vaporizarse. Este vapor se expulsa a alta velocidad, formando una ranura en el material al ser expulsado. El calor de vaporizaci\u00f3n del material suele ser elevado, por lo que se requiere una alta potencia y densidad de potencia para el corte por gasificaci\u00f3n l\u00e1ser.<\/p>\n\n\n\n

El corte por vaporizaci\u00f3n l\u00e1ser se utiliza a menudo para cortar metales muy delgados y materiales no met\u00e1licos.<\/p>\n\n\n\n

3\uff09Corte por fusi\u00f3n l\u00e1ser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Durante la fusi\u00f3n y el corte con l\u00e1ser, el metal se funde mediante calentamiento l\u00e1ser, y luego se pulveriza gas no oxidante a trav\u00e9s de una boquilla coaxial con el haz de luz. El metal l\u00edquido se descarga por la fuerte presi\u00f3n del gas para formar una rendija. La fusi\u00f3n y el corte con l\u00e1ser no requieren vaporizar completamente el metal, y la energ\u00eda requerida es solo una d\u00e9cima parte de la del corte por vaporizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

El corte por fusi\u00f3n l\u00e1ser se utiliza principalmente para cortar algunos materiales no oxidables o metales activos.<\/p>\n\n\n\n

4\uff09Corte l\u00e1ser de ox\u00edgeno<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El principio del corte l\u00e1ser con ox\u00edgeno es similar al del corte oxiacetil\u00e9nico. Utiliza un l\u00e1ser como fuente de calor de precalentamiento y un gas activo, como el ox\u00edgeno, como gas de corte. Por un lado, el gas inyectado act\u00faa sobre el metal a cortar para provocar una reacci\u00f3n de oxidaci\u00f3n que libera una gran cantidad de calor de oxidaci\u00f3n; por otro lado, el \u00f3xido fundido y la masa fundida se expulsan de la zona de reacci\u00f3n para formar una ranura en el metal.<\/p>\n\n\n\n

Dado que la reacci\u00f3n de oxidaci\u00f3n durante el proceso de corte genera una gran cantidad de calor, la energ\u00eda requerida para el corte por oxidaci\u00f3n l\u00e1ser es solo la mitad del corte por fusi\u00f3n, y la velocidad de corte es mucho mayor que el corte por vaporizaci\u00f3n l\u00e1ser y el corte por fusi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

El corte por l\u00e1ser de ox\u00edgeno se utiliza principalmente para acero al carbono, acero de titanio y materiales met\u00e1licos tratados t\u00e9rmicamente, como el tratamiento t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n

5) Corte por l\u00e1ser y control de fractura<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El corte l\u00e1ser consiste en escanear la superficie de un material fr\u00e1gil con un l\u00e1ser de alta densidad energ\u00e9tica, de modo que el material se evapora mediante calor formando una peque\u00f1a ranura. Posteriormente, se aplica cierta presi\u00f3n, rompi\u00e9ndola en la ranura. Los l\u00e1seres para el rayado l\u00e1ser suelen ser l\u00e1seres de conmutaci\u00f3n Q y l\u00e1seres de CO\u2082.<\/p>\n\n\n\n

El control de la fractura es una distribuci\u00f3n pronunciada de temperatura generada por el grabado l\u00e1ser, que genera una tensi\u00f3n t\u00e9rmica local en el material fr\u00e1gil, lo que hace que el material se discontin\u00fae.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfProceso de corte por l\u00e1ser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El proceso de corte por l\u00e1ser consta de varios pasos. Primero, el haz l\u00e1ser es generado por la fuente l\u00e1ser y guiado a trav\u00e9s de una serie de espejos y lentes hasta el cabezal de corte. Este \u00faltimo contiene una \u00f3ptica de enfoque que concentra el haz l\u00e1ser en un punto peque\u00f1o. A continuaci\u00f3n, el haz l\u00e1ser enfocado se dirige al material a cortar.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

2. Caracter\u00edsticas del corte por l\u00e1ser<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u25cf Ventaja<\/strong><\/p>\n\n\n\n

1) Buena calidad de corte<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El corte por l\u00e1ser puede lograr una mejor calidad de corte debido al peque\u00f1o punto l\u00e1ser, la alta densidad de energ\u00eda y la r\u00e1pida velocidad de corte.<\/p>\n\n\n\n

2) Alta eficiencia de corte<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Debido a las caracter\u00edsticas de transmisi\u00f3n del l\u00e1ser, las m\u00e1quinas de corte l\u00e1ser suelen estar equipadas con m\u00faltiples mesas de trabajo de control num\u00e9rico, lo que permite controlar todo el proceso de corte. Al operar, basta con cambiar el programa NC para aplicar el corte de piezas de diferentes formas, tanto bidimensionales como tridimensionales.<\/p>\n\n\n\n

3) Velocidad de corte r\u00e1pida<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El corte por l\u00e1ser no requiere materiales de fijaci\u00f3n, lo que permite ahorrar accesorios y ahorrar tiempo auxiliar para la carga y descarga.<\/p>\n\n\n\n

4) Corte sin contacto<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Durante el corte l\u00e1ser, no hay contacto entre la antorcha y la pieza, ni desgaste de la herramienta. Para mecanizar piezas de diferentes formas, no es necesario cambiar la herramienta; basta con modificar los par\u00e1metros de salida del l\u00e1ser. El proceso de corte l\u00e1ser es silencioso, con baja vibraci\u00f3n y sin contaminaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Desventaja<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Corte por l\u00e1ser Debido a la limitaci\u00f3n de la potencia del l\u00e1ser y el volumen del equipo, el corte por l\u00e1ser solo puede cortar placas y tubos de espesor medio y peque\u00f1o, y la velocidad de corte disminuye significativamente a medida que aumenta el espesor de la pieza de trabajo.<\/p>\n\n\n\n

Los equipos de corte por l\u00e1ser son costosos y requieren una inversi\u00f3n \u00fanica.<\/p>\n\n\n\n

\n