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En la industria manufacturera,Las láminas de acero inoxidable se utilizan en una amplia gama de aplicaciones. Su calidad de corte juega un papel decisivo en la precisión y apariencia del producto. La tecnología de corte por láser se ha convertido en una excelente opción para el procesamiento de acero inoxidable debido a su alta eficiencia, precisión y pequeña área afectada por el calor. Sin embargo, hay muchos tipos de equipos de corte por láser en el mercado, lo cual es vertiginoso, ¿cómo elegir el modelo más adecuado para placas de acero inoxidable? A continuación, en este artículo hablaremos de cómo elegir el idealmáquina de corte por láser de acero inoxidablepara usted desde una serie de aspectos clave.

¿Qué define a una cortadora láser de acero inoxidable?

ElLa máquina de corte por láser de acero inoxidable utiliza un rayo láser de alta energíapara irradiar la placa de acero inoxidable, de modo que la placa pueda derretirse, vaporizarse o alcanzar el punto de ignición rápidamente. Al mismo tiempo, la masa fundida es expulsada por un flujo de aire de alta velocidad coaxial con la viga para completar la tarea de corte. ÉsteEl método de corte tiene alta precisión y alta velocidad, costura de corte estrecha, pequeña área afectada por el calor y superficie de corte muy lisa, que es especialmente adecuada para el procesamiento de materiales metálicos como el acero inoxidable.

Análisis de los indicadores básicos

A la hora de elegir una máquina de corte por láser de acero inoxidable, hay varios indicadores clave en los que centrarse.

1. Tipo de láser

Índice	Láser de fibra (1 μm)	Láser de CO₂ (10,6 μm)
Absortividad	40-50% (acero inoxidable)	5-15% (acero inoxidable)
Eficiencia de corte	Ventaja de la velocidad de la hoja (3 mm o menos)	Ventaja de calidad de la placa (>6 mm)
Eficiencia de conversión fotoeléctrica	25%	10%
Materiales aplicables	A base de metal (cobre cortable)	Metálicos o no metálicos
Costes de funcionamiento	Bajo (Consumo de energía + mantenimiento)	Alto (consumo de gas + mantenimiento)

Sugerencias para la selección:

• ParaMecanizado de precisión de chapas finas(menos de 3 mm de grosor), se prefieren los láseres de fibra.
• Para el procesamiento de placas gruesas (espesores superiores a 10 mm), considere el uso de láseres de CO₂ de alta potencia.
• Si necesita cortar cobre, debe usar un láser de fibra.

2. Requisitos de alimentación

La potencia del láser tiene un impacto significativo en la capacidad de corte. Al cortar placas de acero inoxidable, los diferentes espesores tienen los siguientes requisitos de potencia:

1. El corte de placas de acero inoxidable de 1 mm de espesor requiere una potencia láser de no menos de 500 W.
2. El corte de chapas de acero inoxidable de 10 mm de espesor requiere una potencia láser de no menos de 6.000 W.
3. Elegir la potencia láser adecuada no solo puede garantizar la eficiencia y la calidad del corte, sino también evitar el desperdicio de energía y reducir la pérdida de equipos.

3. Estándar de precisión de corte

Según la norma ISO 9013:2018:

• Precisión de posicionamiento: La precisión de posicionamiento del eje X/Y es de ±0,03 mm.
• Repetibilidad: hasta ±0,02 mm.
• Rugosidad de la superficie de corte: Ra no supera los 6,5 μm cuando se utiliza nitrógeno.
• Perpendicularidad: Cuando elEspesor de la placaes menor o igual a 10 mm, la desviación de la verticalidad no supera los 0,1 mm.

4. Tecnología de aseguramiento de precisión:

• Sistema de accionamiento por motor lineal con aceleración de 2G y superior.
• Servosistema de control de circuito cerrado, frecuencia de respuesta no inferior a 1 kHz.
• Cabezal de corte de enfoque automático, tiempo de respuesta dinámica menor o igual a 50 ms.

¿Cuál es el principio de funcionamiento de la máquina de corte por láser de acero inoxidable?

Las máquinas de corte por láser de acero inoxidable se basan en un rayo láser de alta densidad de energía para cortar acero inoxidable con precisióny el flujo de trabajo es el siguiente:

1. Generación de láser

El láser es el núcleo, produciendo un rayo láser de alta densidad de energía. Tiene buena direccionalidad y monocromaticidad, y la energía de energía está altamente concentrada, lo que proporciona una base de energía para un corte eficiente y emite continuamente un láser estable para promover elProceso de corte.

2. Enfoque del haz

A través del sistema óptico compuesto por espejos y lentes, elEl rayo láser se enfoca en un punto muy pequeñoy la densidad de energía mejora considerablemente. El rayo láser enfocado es lo suficientemente caliente como para derretir o incluso vaporizar el acero inoxidable instantáneamente, y la óptica está calibrada con precisión para garantizar que el rayo láser caiga con precisión en el sitio de corte.

3. Calentamiento del material

El rayo láser de alta energía enfocado irradia elSuperficie de la placa de acero inoxidable, la placa absorbe rápidamente la energía luminosa y la convierte en energía térmica, la temperatura aumenta bruscamente hasta el punto de fusión o el punto de ebullición en poco tiempo, el material comienza a derretirse o vaporizarse, y la energía del láser interactúa con el material para cambiar su estado físico.

4. Eliminación de material

Después de que el acero inoxidable se funde o gasifica, se forma una masa fundida u óxido, y el gas auxiliar (nitrógeno, oxígeno, etc.) se sopla en el área de corte a alta velocidad a través de una boquilla especial, soplando estas sustancias y formando una hendidura. El oxígeno puede aumentar la velocidad de corte a través de la reacción de oxidación, lo cual es adecuado para escenarios con requisitos de alta velocidad; El nitrógeno, como gas inerte, puede proteger la superficie de corte de la oxidación y se usa principalmente en los casos en que se requiere que la calidad de la superficie sea alta,dependiendo de las características del material y del proceso de corte.

5. Control de movimiento

El control numérico (CNC) es esencial para controlar con precisión el cabezal lásero mesa para moverse a lo largo de una ruta preestablecida para lograr cortes de formas complejas. El sistema tiene alta precisión y velocidad rápida, lo que garantiza la precisión de la trayectoria de corte y mejora laEficiencia de corte, el operador ingresa el patrón de corte y los parámetros, y el sistema controla automáticamente el movimiento de las piezas para completar el corte preciso.

6. Fresco y limpio

En el momento en que se completa el corte, debido a la buena disipación de calor del acero inoxidable y el enfriamiento natural del ambiente, la placa se enfría rápidamente y el borde de corte es liso y plano.La precisión de corte por láser es alta, la zona afectada por el calor es pequeña y, en la mayoría de los casos, el material cortado no necesita ser reprocesado y se puede usar directamente para el procesamiento o uso posterior, mejorando la eficiencia de la producción y reduciendo los costos.

¿Qué tipo de láser corta más rápido?

EnCorte láser de acero inoxidable, las cortadoras láser de fibra suelen cortar más rápido que las cortadoras láser de CO₂. El siguiente es un análisis de las ventajas de las máquinas de corte por láser de fibra en términos de velocidad de corte:

La ventaja de velocidad de la máquina de corte por láser de fibra

Tratamiento de reflectancia: Los láseres de fibra penetran en el acero inoxidable (40%) hasta 3 veces más eficientemente que los láseres de CO₂. Esto significa que al cortar acero inoxidable, el láser de fibra puede penetrar en la superficie del material de manera más efectiva, mejorando la eficiencia de corte.
Comparación de velocidad: tomando una hoja de 1 mm como ejemplo, la velocidad de corte de la máquina de corte por láser de fibra puede alcanzar los 25 m / min, mientras que la velocidad de corte de laMáquina de corte por láser de CO₂es de solo 8 m/min. Estos datos muestran directamente que en el mismo espesor de corte de placa de acero inoxidable, la velocidad de la máquina de corte por láser de fibra es significativamente más rápida.

Limitaciones de las cortadoras láser de CO₂

Amarilleo y oxidación de la superficie de corte: Al cortar acero inoxidable con un grosor superior a 8 mm, la superficie de corte de la máquina de corte por láser de CO₂ es propensa al amarilleo y la oxidación. Esto no solo afecta la calidad del corte, sino que también puede causar inconvenientes para el procesamiento posterior.

Índice	Láseres de fibra	Láser de CO₂
Ventaja de velocidad	Hoja (≤6mm)	Placa (>8 mm)
Calidad de corte	Corte suave (Ra≤6.5μm)	Corte en bruto (Ra≥25μm)
Problemas de oxidación	Sin capa de óxido	Las placas gruesas son susceptibles al amarillamiento y la oxidación
Costes de funcionamiento	Bajo (Consumo de energía + mantenimiento)	Alto (consumo de gas)
Materiales aplicables	A base de metal (cobre cortable)	Metálicos o no metálicos

Sugerencias de selección:

1. Opción de láser de fibra:

• Procesamiento de acero inoxidablecon un grosor ≤ 8 mm
• Requisito de cortes no oxidados de alta precisión (como piezas de precisión, equipos médicos)
• Necesidad de cortar cobre o materiales altamente reflectantes

2.Considere el láser de CO₂:

• Procesamiento de acero inoxidable con un espesor > 12 mm (se requiere rectificado posterior)
• Necesidad de cortar no metales (como madera, plástico) al mismo tiempo
• El presupuesto es limitado y el requisito de calidad de corte no es alto

¿Cómo afecta el grosor del material a la elección?

En el corte por láser de acero inoxidable, elEl espesor del material es la clave para determinar la selección del equipo de corte.Las placas de acero inoxidable de diferentes espesores tienen diferentes ventajas para diferentes equipos de adaptación.

Rango de espesores	Equipo recomendado	Parámetros clave	Método de corte
Hoja (0,5-3 mm)	Láser de fibra de 500-1.500 W	Longitud de onda 1μm, tasa de absorción 35-40% Eficiencia de conversión fotoeléctrica 25%	El nitrógeno protege el corte
Placa mediana y pesada (4-15 mm)	Láser de fibra de 4,000W+	Oxígeno asistido, velocidad aumentada en un 50% Diámetro del punto0,1-0,3 mm	Corte reactivo al oxígeno
Placa extra gruesa (>15 mm)	Láseres de disco de 6 kW o más	Calidad de la viga M²<1.3 Profundidad de penetración > 25 mm	Alto brillo a través del corte

¿Qué sistema de enfriamiento es crítico?

En las máquinas de corte por láser, los sistemas de refrigeración por agua son esenciales para equipos de alta potencia. Estos son los principales requisitos y beneficios de un sistema refrigerado por agua:

Requisitos clave:

• Flujo de agua: al menos 4 litros por minuto por kilovatio de potencia para evitar que la lente se sobrecaliente y se deforme, ypara garantizar la precisión de corte.
• Control de la temperatura del agua: Es necesario mantener un control preciso de ±0,5 °C para evitar que la niebla de condensación afecte la estabilidad de la trayectoria óptica.

Ventaja:

1. Disipación de calor eficiente: el agua circulante elimina el calor para garantizar el funcionamiento estable del equipo, y la eficiencia de disipación de calor es mayor que la del sistema enfriado por aire.
2. Alta estabilidad: control preciso de la temperatura, reduce las fluctuaciones de rendimiento yMejorar la estabilidad de la calidad de corte.
3. Vida útil prolongada: disipación de calor efectiva, reduce el estrés térmico y prolonga la vida útil del equipo.

Limitaciones de los sistemas refrigerados por aire:

• Rango de potencia limitado: solo para dispositivos de pequeña potencia de hasta 1kW.
• Baja eficiencia de disipación de calor: Es difícil disipar grandes cantidades de calor rápidamente.

Escenarios de aplicación:

1. Corte de alta potencia: El sistema refrigerado por agua garantiza el funcionamiento estable del equipo bajo altas cargas.
2. Mecanizado de precisión: proporciona un entorno estable y mejora la precisión de corte.

ElEl sistema de refrigeración por agua es indispensable en las máquinas de corte por láser de alta potenciapara garantizar una disipación de calor eficiente y un rendimiento estable.

¿Qué normas de seguridad deben cumplirse?

Paracumplir con estos estándares de seguridad, debe comenzar desde el diseño del equipo, las especificaciones operativas, la protección personal y la gestión ambiental, y la siguiente es una introducción detallada:

Aspectos de seguridad del láser

Para cumplir con la norma de clase de protección IEC 60825 - 1 Clase 1, es necesario asegurarse de que elLos equipos láser cuentan con medidas de control de emisiones, enclavamientos de seguridad, marcas claras de clase de seguridad láser en el equipo, y que el operador esté capacitado en seguridad láser.

Tratamiento de gases de escape

De acuerdo con la norma de emisión de polvo metálico EN 1093-3, es necesario contar con un sistema de recolección de gases de escape eficiente y bien sellado, utilizar equipos de tratamiento de gases de escape adecuados e instalar equipos de monitoreo de emisiones para garantizar que se cumplan los estándares de emisiones.

Aspectos de protección operativa

Equipado con gafas protectoras especiales de longitud de onda, su densidad óptica debe alcanzar OD7+ y el operador debe usarlo de manera estandarizada durante toda la operación.
Proporcione una cabina de trabajo completamente cerrada, que pueda aislar eficazmente más de 90 dB de ruido, y la cabina de trabajo debe tener una buena estructura de sellado y materiales de aislamiento acústico, e instalar equipos de monitoreo de ruido.

¿Cómo seleccionar la cortadora láser ideal para chapas de acero inoxidable?

1. Define tus necesidades

• Espesor del material:El láser de fibra se selecciona para placa delgada (1-6 mm) yLáser de CO₂ o fibra de alta potenciase considera para placas gruesas (>6 mm).
• Requisitos de precisión:El láser de fibra (punto pequeño) para piezas de precisión y el procesamiento ordinario puede equilibrar la eficiencia y el costo.
• Escala de producción:Las funciones de automatización (como el enfoque automático, el anidamiento inteligente) son necesarias para grandes cantidades.

2.Comparación de tipos de dispositivos

• Láser de fibra:Adecuado para placas delgadas, de alta velocidad, sin mantenimiento, pero con una disminución en la calidad de las placas gruesas.
• Láser de CO₂:Corte estable de placas gruesas, pero alto consumo de energía y mantenimiento.

3.Parámetros clave

• Poder:Estimado por factor de × de espesor (40-60) (por ejemplo, 3000-3600W para 6 mm).
• Centro de atención:La placa delgada se enfoca en la superficie y la placa gruesa se baja adecuadamente.
• Gas:oxígeno para mejorar la eficiencia, nitrógeno para garantizar la calidad.

4. Costo y postventa

• Inversión inicial:Los equipos de fibra óptica son caros pero ahorran energía a largo plazo, el CO₂ es barato pero tiene muchos consumibles.
• Servicio:Elija una marca con respuesta rápida y suficientes piezas de repuesto.

Resumen

Elegir una máquina de corte por láser de acero inoxidabledebe seguir la lógica de "los parámetros de las unidades de demanda, y los parámetros determinan el equipo". Se recomienda verificar el rendimiento del equipo a través de cortes de prueba y dar prioridad a los proveedores con capacidades técnicas de iteración. En el futuro, con la popularización de los láseres de 10.000 vatios, la eficiencia del corte de placas gruesas mejorará aún más y las empresas podrán seleccionar modelos de manera flexible en función de sus propios planes de desarrollo.

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Preguntas frecuentes

1. ¿Qué intensidad de láser se requiere para cortar acero inoxidable?

La intensidad del láser (potencia) necesaria para cortar acero inoxidable depende del espesor del acero inoxidable y de los requisitos de calidad de corte. En términos generales, la potencia puede ser de alrededor de 1600 W para cortar acero inoxidable de 2 mm; es posible que la potencia deba alcanzar los 2200 W o más para cortar acero inoxidable de 3 mm. En aplicaciones prácticas, también es necesario ajustar de acuerdo con parámetros como la velocidad de corte, la posición de enfoque y el tipo de gas.

2. ¿Puede el láser de CO2 cortar acero inoxidable?

Sí. Las máquinas de corte por láser de CO2 pueden cortar acero inoxidable de manera estable, especialmente adecuado para cortar acero al carbono dentro de 20 mm, acero inoxidable dentro de 10 mm y aleaciones de aluminio menos de 8 mm. La longitud de onda del láser de CO2 es de 10,6 um, que también es adecuada para cortar materiales no metálicos.

3. ¿Cómo elegir una máquina de corte por láser según el grosor de la placa de acero inoxidable?

El grosor de la placa de acero inoxidable es un factor de referencia importante para seleccionar la potencia de la máquina de corte por láser. En términos generales, para cortar placas de acero inoxidable de menos de 2 mm, se puede seleccionar una máquina de corte por láser con una potencia de aproximadamente 1000 W; para cortar placas de acero inoxidable de 3-6 mm, la potencia debe alcanzar más de 2000 W; Para cortar placas de acero inoxidable más gruesas, es necesario seleccionar un dispositivo de mayor potencia.

4. ¿Cómo equilibrar la precisión y la velocidad de corte?

La precisión y la velocidad de corte son dos indicadores importantes de rendimiento de las máquinas de corte por láser. En el corte de placas de acero inoxidable, si la precisión de corte es alta, como la producción de artesanías finas, debe elegir un equipo con alta precisión y buena estabilidad; Si presta más atención a la velocidad de corte para mejorar la eficiencia de la producción, puede prestar atención a los parámetros de velocidad de corte de la máquina de corte. En aplicaciones prácticas, es necesario encontrar un equilibrio entre precisión y velocidad de acuerdo con las necesidades específicas.

Recurso

Corte por láser

Efecto de los parámetros de corte por láser en la calidad de la superficie del acero con bajo contenido de carbono (S235)