Tecnologías clave del sistema de corte por láser de tubos
Los tubos metálicos se utilizan ampliamente en la fabricación de aviones, maquinaria de ingeniería, industria del automóvil, industria petroquímica, maquinaria agrícola y otras industrias. Debido a los diferentes escenarios de aplicación, es necesario procesar piezas de diferentes formas y tamaños para satisfacer las necesidades de las distintas industrias. La tecnología de procesamiento láser es particularmente adecuada para el procesamiento de diversos tubos de metal. El sistema de corte láser de tubos tiene las características de alta flexibilidad y alta automatización, y puede realizar el modo de producción de pequeños lotes y múltiples variedades de diferentes materiales.
Sistema de enfoque de la guía de luz
La función del sistema de enfoque de la guía de luz es guiar el haz de luz emitido por el generador láser hacia el cabezal de corte de la trayectoria de luz de enfoque. En el corte por láser de tubos, para obtener hendiduras de alta calidad, el diámetro del punto de enfoque del haz enfocado debe ser pequeño y la potencia debe ser alta. Esto hace que el generador láser emita modos de bajo orden. Cuando tubos de corte por láserPara obtener un diámetro de enfoque del haz relativamente pequeño, el orden del modo transversal del láser debe ser pequeño, preferiblemente el modo fundamental. El cabezal de corte del equipo de corte por láser está equipado con una lente de enfoque. Una vez enfocado el rayo láser por la lente, se puede obtener un punto de enfoque más pequeño, de forma que se pueda realizar un corte de tubos de alta calidad.
Control de trayectoria del cabezal de corte
En el corte de tubos, el tubo procesado pertenece a una superficie curva espacial con una forma relativamente compleja. Si se programa mediante métodos convencionales, será difícil procesarlo. Para ello, el operario debe seleccionar la trayectoria de procesamiento correcta y los puntos de referencia adecuados en función de los requisitos de procesamiento, y utilizar el sistema CNC para registrar el avance de cada eje y el valor de coordenadas del punto de referencia. A continuación, mediante la función de interpolación espacial lineal y circular del Sistema de corte por láser de tubos CNCse registra el valor de las coordenadas del proceso de tratamiento y se genera el programa de tratamiento.
Control automático de la posición focal de corte por láser
El control de la posición del foco de corte por láser es un factor importante que afecta a la calidad del corte. Una de las tecnologías clave del corte por láser de tubos es mantener invariable el foco perpendicular a la superficie de la pieza mediante dispositivos automáticos de medición y control. Al integrar el control de la posición de enfoque del láser con el eje lineal (X-Y-Z) del sistema de procesamiento láser, el movimiento del cabezal de corte láser es más ligero y flexible, y la posición de enfoque puede conocerse claramente, evitando la colisión del cabezal de corte con el tubo de corte u otros objetos durante el procesamiento.
Influencia de los principales parámetros del proceso
- Influencia de la potencia óptica
Para los generadores láser con salida de onda continua, el tamaño de la potencia del láser tendrá un impacto importante en el corte por láser. Teóricamente, cuanto mayor sea la potencia láser del equipo de corte por láser de tuberías, mayor será la velocidad de corte que se puede obtener, pero combinado con las características de la propia tubería, la máxima potencia de corte no es la mejor opción. Cuando se aumenta la potencia de corte, el propio modo del láser también cambia, lo que afectará al enfoque del rayo láser. En el procesamiento real, a menudo optamos por obtener la mayor densidad de potencia en el foco cuando es inferior a la potencia máxima, a fin de garantizar la eficacia y la calidad de corte de todo el corte por láser.
- Influencia de la velocidad de corte
Cuando se cortan tubos con láser, la velocidad de corte debe estar dentro de un cierto rango para obtener una mejor calidad de corte. Si la velocidad de corte es demasiado lenta, se acumulará demasiado calor en la superficie del tubo, la zona afectada por el calor se hará más grande, la hendidura se hará más ancha, y el material fundido caliente descargado quemará la superficie del corte, haciendo que la superficie del corte sea áspera. Al aumentar la velocidad de corte, la anchura media de la hendidura de la circunferencia del tubo se reduce, y cuanto menor es el diámetro del tubo cortado, más evidente es este efecto. Al aumentar la velocidad de corte, se acorta el tiempo de acción del láser, disminuye la energía total absorbida por el tubo, disminuye la temperatura en el extremo frontal del tubo y disminuye la anchura de la hendidura. Si la velocidad de corte es demasiado rápida, el tubo no se cortará o se cortará de forma continua, lo que afectará a la calidad general del corte.
- Influencia del diámetro de la tubería
Al cortar tubos con láser, las características del propio tubo también tendrán un gran impacto en el proceso de procesamiento. Por ejemplo, el tamaño del diámetro del tubo redondo tiene un impacto significativo en la calidad del procesamiento. Mediante el estudio del corte por láser de tubos de acero sin soldadura de pared delgada, se descubre que cuando el equipo de corte por láser de tubos mantiene todos los parámetros del proceso sin cambios, la anchura de la hendidura seguirá aumentando a medida que lo haga el diámetro del tubo.
- Tipo y presión del gas auxiliar
Cuando se cortan tubos no metálicos y algunos metálicos, se puede utilizar aire comprimido o gas inerte (como el nitrógeno) como gas auxiliar, mientras que para la mayoría de los tubos metálicos se puede utilizar gas activo (como el oxígeno). Tras determinar el tipo de gas auxiliar, también es muy importante determinar la presión del gas auxiliar. Cuando se corta un tubo con un espesor de pared fino a una velocidad más alta, la presión del gas auxiliar debe aumentarse para evitar que la escoria cuelgue del corte; cuando se corta una pared más gruesa o se corta a una velocidad más lenta, la presión del gas auxiliar debe reducirse adecuadamente para evitar que el tubo no se corte o no se corte.
Cuando se cortan tubos con láser, la posición del foco del haz también es muy importante. La posición de enfoque durante el corte es generalmente en la superficie de la tubería de corte. Cuando el foco está en una posición mejor, el espacio de corte es el más pequeño, la eficiencia de corte es la más alta, y el efecto de corte es también el mejor.
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