¿Qué es una máquina de corte por láser de fibra?

Máquina de corte de láser de fibra Es un dispositivo que utiliza la alta densidad energética de los rayos láser para cortar materiales. Enfoca el láser en un haz extremadamente fino de alta energía a través de un sistema óptico e irradia la superficie de la pieza, provocando que el material se funda, se vaporice o alcance el punto de ignición instantáneamente. Al mismo tiempo, utiliza un flujo de aire de alta velocidad coaxial con el haz para expulsar el material fundido, logrando así el corte.

1.¿Cómo funciona la máquina de corte por láser de fibra?

Máquina de corte de láser de fibra Es una máquina herramienta de procesamiento láser que se utiliza principalmente para cortar placas en piezas con la forma deseada. Es un dispositivo que utiliza la energía térmica del rayo láser para realizar el corte.
El corte por láser utiliza la energía liberada al irradiar el haz láser sobre la superficie de la pieza para fundirla y evaporarla, logrando así el propósito del corte y el grabado. Se caracteriza por su alta precisión, corte rápido, patrones de corte sin restricciones, composición automática para ahorrar material, incisiones suaves y bajos costos de procesamiento. Mejorará o reemplazará gradualmente los equipos de corte tradicionales.

El nombre original en chino del láser es "láser", que es la transliteración de su nombre en inglés LASER. Es una abreviatura compuesta por las primeras letras de cada palabra en inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Significa "amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación". ¿Qué es "emisión estimulada de radiación"? Se basa en un nuevo conjunto de teorías propuestas por el gran científico Einstein en 1916. Esta teoría dice que en los átomos que componen la materia, hay diferentes números de partículas (electrones) distribuidos en diferentes niveles de energía. Cuando las partículas en niveles altos de energía son estimuladas por ciertos fotones, saltarán (transición) de niveles altos de energía a niveles bajos de energía. En este momento, irradiarán luz de la misma naturaleza que la luz que las estimula, y bajo ciertas condiciones, una luz débil puede estimular una luz fuerte. Esto se llama "amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación", o láser para abreviar. Los láseres tienen cuatro características principales: alto brillo, alta direccionalidad, alta monocromaticidad y alta coherencia.
Alto brillo de los láseres: El brillo de los láseres sólidos puede alcanzar hasta 1011⁻⁴ W/cm₂Sr. Además, tras ser enfocado por una lente, un haz láser de alto brillo puede generar una temperatura elevada de miles o incluso decenas de miles de grados cerca del punto focal, lo que permite procesar prácticamente cualquier material.
Alta directividad del láser: Esta alta directividad le permite transmitir eficazmente a larga distancia, garantizando al mismo tiempo su enfoque en una densidad de potencia muy alta. Ambas condiciones son importantes para el procesamiento láser.
Alta monocromaticidad del láser: Debido a la extremadamente alta monocromaticidad del láser, se garantiza que el haz pueda enfocarse con precisión en el punto focal y obtener una densidad de potencia muy alta.
Alta coherencia del láser: La coherencia describe principalmente la relación de fase entre las distintas partes de la onda de luz. Precisamente debido a las características singulares del láser descritas anteriormente, su amplio uso en el procesamiento industrial.
Los láseres se han utilizado ampliamente en soldadura láser, corte láser, perforación láser (incluidos orificios oblicuos, orificios diferentes, perforación de yeso, perforación de papel de corcho, perforación de placas de acero, perforación de embalaje e impresión, etc.), enfriamiento láser, tratamiento térmico láser, marcado láser, grabado de vidrio, ajuste fino láser, litografía láser, fabricación de películas láser, procesamiento de películas delgadas láser, embalaje láser, circuitos de reparación láser, tecnología de cableado láser, limpieza láser, etc.

2.¿Cuáles son los componentes clave de la máquina de corte por láser de fibra?

La máquina de corte por láser de fibra realiza todo el proceso, desde la generación de energía hasta el corte preciso, mediante la coordinación de cinco sistemas: generación láser, transmisión óptica, movimiento mecánico, control inteligente y gas auxiliar. Según los materiales y los requisitos de precisión, la configuración del equipo (como la potencia del láser, la precisión del sistema de control y el tipo de gas auxiliar) variará. La estructura de la bancada y el sistema de seguridad son fundamentales para garantizar su funcionamiento estable.

2.1 Transmisor láser: Según sus diferentes principios de funcionamiento, se puede dividir en láser de CO2 (apto para materiales no metálicos y algunos metálicos), láser de fibra (alta eficiencia de corte de metales), láser YAG (principalmente corte por pulsos), etc. La potencia del láser determina el espesor y la velocidad de corte. Por ejemplo, la potencia del láser de fibra suele estar entre 1000 W y 20000 2.2 W. XNUMX Servomotor: Recibe las instrucciones del sistema de control, acciona el riel guía para lograr un posicionamiento preciso y de alta velocidad, así como un movimiento de interpolación (por ejemplo, la velocidad del servomotor puede alcanzar miles de revoluciones por minuto). Transmite la potencia del motor a cada eje mediante engranajes, cremalleras o correas síncronas para garantizar un movimiento suave.
2.3 Enfriador: El láser genera mucho calor cuando funciona y necesita ser enfriado con agua o aire para evitar el sobrecalentamiento y daños al equipo (por ejemplo, los enfriadores de agua eliminan el calor mediante la circulación de agua pura).
2.4 Controlador: Coordina el trabajo de varios sistemas y ejecuta el programa de corte. Es el cerebro del equipo. Sistemas comunes como Beckhoff, Haibao y Baichu, de fabricación nacional, permiten importar planos CAD/CAM, generar trayectorias de corte y controlar el movimiento del motor y la salida del láser. La interfaz de interacción persona-computadora permite introducir parámetros (como potencia, velocidad y presión de gas) y supervisar el estado de funcionamiento. Incluye sensores de posición (que detectan las coordenadas del cabezal de corte), sensores de temperatura (que supervisan el estado del equipo), sensores de colisión (que evitan que el cabezal de corte colisione con los materiales), etc., para garantizar el funcionamiento seguro del equipo.
2.5 Gas auxiliar: Seleccione el tipo de gas según el material, como oxígeno (apoyo a la combustión, utilizado para cortar acero al carbono), nitrógeno (protección, utilizado para acero inoxidable/aleación de aluminio), aire comprimido (bajo costo, adecuado para materiales delgados).

3.¿Cuáles son los tipos de máquinas de corte por láser de fibra?

3.1 Máquina de corte por láser de fibra: Utiliza láser de fibra y fibra dopada con tierras raras como medio de ganancia, con una eficiencia de conversión fotoeléctrica superior al 30 % (el láser de CO₂ tradicional solo alcanza alrededor del 10 %). La longitud de onda es de 1.06 μm, con una alta tasa de absorción para materiales metálicos (especialmente acero al carbono, acero inoxidable y aleación de aluminio) y una alta velocidad de corte (por ejemplo, para acero al carbono de 1 mm, la velocidad puede superar los 10 m/min).
3.2 Máquina de corte por láser de fibra de CO₂: El láser utiliza gas CO₂ como medio de trabajo, con una longitud de onda de 10.6 μm, y presenta una alta tasa de absorción para materiales no metálicos (como acrílico, madera y tela), pero su eficiencia de corte de metal es inferior a la del láser de fibra. El rango de potencia es amplio (500 W-20000 20 W), y los modelos de alta potencia pueden cortar metales gruesos (como acero al carbono de más de XNUMX mm), pero el consumo de energía es mayor.
Máquina de corte por láser de fibra 3.3 YAG: Utiliza un láser YAG (granate de itrio y aluminio) sólido con una longitud de onda de 1.06 μm, funciona principalmente en modo pulsado (alta potencia de pico) y tiene una baja potencia continua (generalmente ≤2000 W). Puede transmitir el láser a través de fibra óptica, ofrece alta flexibilidad, pero presenta una baja eficiencia de conversión fotoeléctrica (aproximadamente del 3 % al 5 %) y requiere un sistema de refrigeración por agua.

3.4 Tabla comparativa de diferentes tipos de máquinas de corte por láser de fibra

Existen varios tipos de máquinas de corte por láser de fibra. Al elegir una, debe considerar el tipo de material (metálico/no metálico), el grosor, la precisión del procesamiento, la eficiencia de producción y el presupuesto. Por ejemplo, las máquinas de corte por láser de fibra se prefieren para el procesamiento de metales, las máquinas de CO2 para el procesamiento de no metales, y los láseres ultrarrápidos o equipos tridimensionales se requieren para piezas de precisión. Con el desarrollo de la tecnología, la integración inteligente, multifuncional y de alta potencia (como el corte integrado de tubos y placas) se ha convertido en una tendencia dominante.

4.¿Cómo operar la máquina de corte láser de fibra CNC?

4.1. Proceso normal de inicio y apagado
Pasos de arranque: Primero, inicie el estabilizador de tensión, luego encienda la refrigeración por agua, el compresor de aire, el secador de frío, el CNC, el láser y el cilindro de nitrógeno (la válvula de control de presión es de aproximadamente 0.5 MKA) y, finalmente, abra el panel de control. Al iniciar el arranque, es necesario realizar la operación de retorno a cero para asegurar que se haya liberado la parada de emergencia y se haya borrado la alarma, y luego iniciar el retorno a cero. Si se produce una alarma durante el proceso de retorno a cero, es necesario restablecerla primero y luego continuar con el retorno a cero. Si el retorno a cero no es posible o no se completa y se detiene, acceda a SIEMENS→Arranque→Restablecer NCK→SÍ para reiniciar el sistema CNC, espere a que se enciendan todas las luces rojas del dispositivo portátil, pulse SETZERO para volver a cero o apague el ordenador de control principal y reinícielo para volver a cero. Operación en espera: Si el equipo necesita desactivarse temporalmente, puede colocarse en modo de espera, apagar HV ON y pulsar el interruptor de parada de emergencia. Proceso de apagado: Primero reduzca el alto voltaje, apague el láser, luego apague el panel de control, la máquina de enfriamiento por agua, el secador de aire frío, etc., y finalmente cierre todos los cilindros de gas. Además, el compresor de aire y el secador de aire frío deben drenarse diariamente. Si el equipo funciona las 24 horas, el agua debe drenarse al menos cada 6 horas. En verano, cuando el aire es húmedo, el agua debe drenarse cada 4 horas.
4.2. Experto en la operación de máquinas herramienta y procesos de corte.
Antes de la producción, es necesario copiar el programa en el equipo y ajustar los parámetros de corte correspondientes según el material y el grosor. Seleccione una boquilla adecuada, realice la alineación central y el ajuste del enfoque, y comience a cortar después de confirmar que el programa es correcto y que el gas está activado. Tenga en cuenta que la alineación central requiere práctica constante para dominar la técnica y que la luz se alinee rápidamente.
Para la selección de boquillas, las boquillas 1.0 se pueden utilizar para cortar acero al carbono de menos de 6 mm, las boquillas 1.5 para aceros al carbono de 8 mm y 12 mm, y las boquillas 2.0 son adecuadas para acero al carbono de más de 14 mm. Para acero inoxidable, las boquillas 2.0 se pueden utilizar para materiales de menos de 4 mm y las boquillas 2.5 para materiales de más de 5 mm. Se recomienda utilizar boquillas de doble capa para cortar acero al carbono, mientras que para acero inoxidable se utilizan boquillas de una sola capa.
En cuanto al gas de corte, la presión del oxígeno debe controlarse mediante CNC, pero la presión de salida en el lado de la válvula reductora de presión no debe superar los 0.5 MPA (de lo contrario, la válvula electrónica no podrá abrirse). La presión del gas nitrógeno debe controlarse dentro de los 25 kg.
4.3. Selección y ajuste del gas de perforación
Al cortar acero inoxidable o acero al carbono, la selección del gas de perforación es crucial. Para acero inoxidable de menos de 3 mm, se recomienda usar nitrógeno. Para acero inoxidable o acero al carbono de más de 4 mm, se recomienda usar oxígeno.
Tras la perforación, es necesario ajustar aún más la presión de nitrógeno para el corte de acero inoxidable. En concreto, para cortar acero inoxidable de menos de 2 mm, la presión de nitrógeno debe ser de 8 kg; para cortar acero inoxidable de 3 mm y 4 mm, la presión de nitrógeno debe alcanzar los 10 kg; para acero inoxidable de 5 mm y 6 mm, la presión de nitrógeno se establece en 12 kg; y para cortar acero inoxidable de 8 mm, la presión de nitrógeno requerida es de 15 kg.
Si se utiliza oxígeno para cortar acero inoxidable, el método de operación es el mismo que el de cortar acero al carbono y no se requiere ningún ajuste especial.

Además, es necesario asegurar que la posición de enfoque se haya ajustado con precisión antes de cortar. Se recomienda buscar una pieza de material del mismo grosor para realizar un corte de prueba y así lograr el mejor estado antes de cortar el producto. Al mismo tiempo, siga el principio de inversión interna y suavidad externa para utilizar la compensación de la herramienta y ajuste el valor de la ranura de corte según sea necesario. Para el corte de materiales no metálicos, se requiere un sensor mecánico.
La ventilación del láser también es una parte importante del mantenimiento diario. El láser debe cambiarse de gas cada 72 horas. Cuando aparezca la alarma "Cambio de gas en un máximo de 24 horas", se debe realizar el cambio de gas inmediatamente. Al cambiar el gas, asegúrese de que el LASERON esté encendido y realice el cambio de gas en el orden F7→F6→F2→F7. Tenga en cuenta que el láser puede seguir utilizándose durante 24 horas después de que aparezca esta alarma, pero para garantizar la calidad del haz, se recomienda cambiar el gas lo antes posible.
Además, el uso del software de programación SHAPE es crucial. Tras dibujar los gráficos en CAD, es necesario restablecerlos a cero y guardarlos en formato .dxf. Tras importar los gráficos CAD, es necesario cambiar la herramienta, añadir guías, restaurarlos, reordenarlos y, finalmente, guardarlos como un archivo .n para generar el programa. Si necesita componer o procesar un solo gráfico, puede realizar las operaciones correspondientes en el software SHAPE y luego generar el programa. Calcular la longitud de línea: Importe los gráficos que necesita calcular la longitud de línea al software, guárdelos como un archivo .e para conocer la longitud de la línea de corte.
4.4. Mantenimiento y mantenimiento
La lente de enfoque debe limpiarse periódicamente para mantenerla limpia.
Revise la trayectoria de la luz externa mensualmente. Si detecta una desviación, ajústela a tiempo.
Limpie el reflector cada tres meses. Si detecta contaminación a diario, límpielo también inmediatamente.
Siga el manual de operación y realice el mantenimiento periódico de la máquina herramienta, el enfriador de agua y el láser para garantizar que el equipo esté en las mejores condiciones.
Por cada dos mil horas de funcionamiento del láser, el departamento de servicio postventa de FARLEY LASERLAB realizará un mantenimiento profesional.
Mantenimiento y conservación del compresor de aire:
Revise el nivel de aceite antes de arrancar la máquina todos los días para asegurarse de que esté en la posición de 3/4. Es necesario vaciar las aguas residuales después de apagarla.
Limpie la red de disipación de calor y el filtro de aire cada semana para mantenerlos limpios.
Limpie el enfriador de aceite y el enfriador de aire cada 1000 horas para evitar bloqueos.
Compruebe la tensión de la correa cada 1000 horas y ajústela a tiempo.
Reemplace el filtro de aire, el filtro de aceite y el aceite del compresor cada 4000 horas para garantizar la lubricación.
La temperatura de la máquina no debe superar los 110 grados cuando está en funcionamiento y debe mantenerse entre 80 y 90 grados durante el funcionamiento normal.
El número de arranques del motor no debe exceder las 20 veces por hora para evitar un desgaste excesivo.
No utilice el botón de parada de emergencia en situaciones que no sean de emergencia para garantizar un funcionamiento seguro.
El funcionamiento en sentido antihorario de las aspas del ventilador indica que la línea no está invertida y es necesario verificar la conexión de la línea.
Precauciones para la secadora en frío:

Debe haber una distancia de más de 50 cm alrededor de la secadora de frío para garantizar una buena ventilación.
La temperatura interior no debe superar los 35 grados para evitar afectar la eficiencia de trabajo de la secadora en frío.
Las aguas residuales deben descargarse todos los días para mantener limpia la secadora fría.
Limpie las rejillas de ventilación semanalmente y límpielas con una pistola de aire.
Limpie el filtro mensualmente y utilice un cepillo suave y agua jabonosa para limpiarlo.
4.5. Seguridad y protección
Al utilizar la máquina de corte, especialmente en el área de oxígeno, debe prohibirse estrictamente fumar para evitar riesgos de seguridad como incendios.
Normas de seguridad para el funcionamiento del láser:
Antes de iniciar la iluminación láser, asegúrese de que el personal esté alejado del camino óptico para evitar posibles riesgos de seguridad.
Al ajustar la trayectoria óptica externa, tenga cuidado de asegurarse de que la luz no brille sobre el personal y preste atención a controlar la potencia y el tiempo de iluminación dentro de un rango razonable.
Después de completar el ajuste de la trayectoria óptica externa, asegúrese de instalar todas las cubiertas protectoras antes de cortar.
Al reemplazar el gas, primero debe eliminarse la alta presión y, después, cerrar la botella de gas mixto y la puerta del láser. Al mismo tiempo, no abra la puerta del gabinete eléctrico del láser a voluntad para evitar tocar los circuitos internos y los componentes electrónicos.
Precauciones al cambiar el banco de trabajo:
Se recomienda evitar el uso de la función de cambio automático y asegurarse de que el personal esté lejos del banco de trabajo durante el proceso de cambio.
Al encender, confirme que el cabezal de corte esté levantado y preste mucha atención al encenderlo. En caso de emergencia, deténgase inmediatamente o tome las medidas necesarias.

5.¿Cuáles son las ventajas de la máquina de corte por láser de fibra?

La máquina de corte por láser de fibra CNC ha demostrado importantes ventajas en la industria manufacturera gracias a su alta precisión, alta eficiencia y flexibilidad de procesamiento. A continuación, se presenta un análisis de las dimensiones de rendimiento técnico, capacidades de procesamiento, escenarios de aplicación, etc.:

5.1 Capacidad de corte de alta precisión: Una vez enfocado el haz láser, el diámetro del punto puede ser de tan solo 0.05-0.1 mm, con una precisión de posicionamiento de ±0.05 mm y una precisión de posicionamiento repetitivo de ±0.02 mm. Permite procesar gráficos complejos, orificios diminutos (diámetro ≤0.5 mm) y contornos finos, siendo especialmente adecuado para aplicaciones que requieren alta precisión, como componentes electrónicos y piezas mecánicas de precisión.
5.2 Superficie de corte de alta calidad: La zona afectada por el calor (HAZ) del corte por láser es pequeña (generalmente ≤0.1 mm), la deformación del material es baja, la incisión es plana y lisa y, en la mayoría de los casos, no se requiere ningún procesamiento secundario (como pulido), lo que reduce los procedimientos de posprocesamiento.
5.3 Corte de alta velocidad y automatización: La velocidad de corte aumenta significativamente con la potencia. Por ejemplo, la velocidad del láser de fibra de 2000 W para cortar acero al carbono de 1 mm puede alcanzar los 20 m/min, de 3 a 5 veces la del corte por plasma tradicional. Con la función de composición automática del sistema CNC, la tasa de utilización del material puede aumentar entre un 15 % y un 30 %. Ofrece un funcionamiento continuo las 24 horas y permite la producción sin personal mediante la carga y descarga con robots industriales o un banco de trabajo multiestación, ideal para el procesamiento por lotes. El rayo láser no entra en contacto con la superficie del material, lo que evita el desgaste de las herramientas tradicionales, evita la necesidad de reemplazarlas y reduce el tiempo de inactividad. Además, no produce tensión mecánica, lo que resulta adecuado para materiales delgados y frágiles (como cerámica y vidrio).
5.4: Amplia compatibilidad de materiales: puede cortar acero al carbono, acero inoxidable, aleación de aluminio, cobre, aleación de titanio, etc., con un rango de espesor desde una placa delgada de 0.1 mm hasta una placa de 25 mm de espesor (los diferentes equipos de potencia tienen diferencias significativas, como el láser de fibra de 10000W puede cortar acero al carbono de 20 mm).
5.5 Reducción integral de costos: Consumo de energía: La máquina de corte por láser de fibra tiene una eficiencia de conversión electroóptica del 30% al 40% (el láser de CO₂ solo del 10% al 15%) y un menor consumo de energía a la misma potencia; no se pierden herramientas y el costo de los consumibles (como gas auxiliar y lentes) es inferior al 5%. Costo de mano de obra, alto grado de automatización: un operador puede supervisar varios dispositivos simultáneamente, lo que ahorra más mano de obra que las punzonadoras tradicionales, que requieren la intervención de varias personas.
La máquina de corte láser de fibra CNC 5.6 se ha convertido en el equipo clave de la industria manufacturera moderna gracias a su alta precisión, eficiencia y flexibilidad. En particular, con la tendencia de la fabricación inteligente, su combinación con el internet industrial y la programación de IA ha mejorado aún más el nivel de procesamiento inteligente y está reemplazando gradualmente la tecnología tradicional de procesamiento extensivo, convirtiéndose en una herramienta estándar para la fabricación de alta gama.

6. ¿Limitaciones y desafíos de la máquina de corte por láser de fibra?

6.1 Limitaciones del procesamiento de materiales: Cobre, aluminio y otros metales: Debido a su alta reflectividad (la reflectividad del cobre para un láser de fibra de 1064 nm supera el 95%), la energía láser se refleja fácilmente, lo que provoca daños en el láser. Tras la fusión, la viscosidad es alta y la fluidez deficiente, y el filo es propenso a la formación de escoria. Por ejemplo, para cortar cobre de 2 mm de espesor, se requiere un láser especial de alta potencia (≥6000 W) y la velocidad es solo un tercio de la del acero al carbono. Por ejemplo, en el caso del vidrio y el acrílico (espesor > 1 mm), los láseres son fáciles de penetrar o dispersar, y se requieren recubrimientos especiales (como el tratamiento de ennegrecimiento) para lograr el corte.
6.2 Obstáculos en la eficiencia y la calidad del corte de chapa gruesa: Límite superior de espesor: Aunque los láseres de fibra de alta potencia (10000 25 W o más) pueden cortar acero al carbono de 10000 mm, la velocidad de corte disminuye drásticamente al aumentar el espesor (por ejemplo, 20 1 W cortando acero al carbono de 3 mm a una velocidad de aproximadamente 1 m/min), la conicidad del corte aumenta (> 0.2°) y la zona afectada por el calor se expande significativamente (≥ XNUMX mm), lo que requiere una corrección secundaria del procesamiento. Al cortar acero al carbono grueso, se utiliza oxígeno como auxiliar, y se forma fácilmente una capa de óxido (espesor ≥ XNUMX mm) en la superficie del corte, lo que afecta la calidad de la soldadura o el recubrimiento posteriores. Los materiales que contienen cloro/flúor, como el PVC y el teflón, liberan gases tóxicos (como el cloro) durante el corte, lo que requiere un sistema especial de extracción de humos y un equipo a prueba de explosiones, y el láser se contamina fácilmente con productos de descomposición. Los materiales frágiles de alta dureza, como el carburo de tungsteno y el vidrio de cuarzo, son propensos a agrietarse debido al estrés térmico durante el corte y requieren refrigeración por agua o un corte en capas a baja velocidad.
6.3 Inversión de costos y umbral alto: El costo de adquisición de equipos es alto: la máquina de corte por láser de fibra de baja potencia (1000 W) cuesta alrededor de 200,000 500,000 a 10000 3 yuanes, los equipos de alta potencia (8 10 W) pueden alcanzar los 500,000 millones a 1 millones de yuanes, y los modelos de enlace de cinco ejes superan los 10,000 millones de yuanes, superando ampliamente los equipos de corte por plasma tradicionales (80 100 a 2 millón de yuanes), y las pequeñas y medianas empresas están bajo una gran presión financiera. Los costos de operación y mantenimiento son significativos. Consumo de energía: los equipos de 500,000 10 W consumen alrededor de 15-1 kWh de electricidad por hora, y la factura anual de electricidad (basada en un sistema de 5 turnos) supera los 8 500 yuanes; el costo del consumo de gas auxiliar (nitrógeno, oxígeno) representa alrededor del 2000 % -300 % (como cortar acero inoxidable de 500 mm, el consumo de nitrógeno por metro cuadrado es de 20,000-30,000 L). Reemplazo de consumibles: Las lentes láser (precio unitario: 100,000-500,000 yuanes) deben reemplazarse cada 60-XNUMX horas, y los componentes principales del láser (como los módulos de fibra óptica) tienen una vida útil de aproximadamente XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX horas, con un costo de reemplazo de entre XNUMX XNUMX y XNUMX XNUMX yuanes. Costos ocultos de la producción flexible: Al producir lotes pequeños y múltiples variedades, los frecuentes ajustes de los parámetros de corte (potencia, velocidad, presión de gas) y la programación del diseño aumentan el tiempo de inactividad del equipo, y la tasa de utilización de la capacidad real puede ser inferior al XNUMX %.
6.4 Umbral técnico y desafíos operativos: Es difícil depurar parámetros de proceso complejos. Los diferentes materiales/espesores deben cumplir con parámetros precisos (por ejemplo, para cortar una aleación de aluminio de 3 mm, la potencia debe ser de 2000-2500 W, la velocidad debe ser de 1.5-2 m/min y la presión de nitrógeno debe ser de 0.8 MPa). Unos parámetros incorrectos pueden provocar fácilmente escoria en el corte, quemaduras o un corte incompleto. Los principiantes deben adquirir experiencia para la depuración durante varias semanas. La complejidad de la programación del corte tridimensional requiere el uso de software CAM específico (como Tebis y PowerMill) para el corte láser de cinco ejes. Para piezas curvas (como cubiertas de automóviles), el vector del eje de la herramienta debe ajustarse manualmente. El tiempo de programación es de 5 a 10 veces mayor que el del corte bidimensional, y se requieren ingenieros CNC profesionales para operarlo. Barreras técnicas para la integración de la automatización. Al integrar robots industriales (como el ABB IRB 6700), es necesario resolver problemas como la conversión del sistema de coordenadas y la optimización de trayectorias. Debido a la falta de capacidades técnicas, algunas empresas solo pueden realizar operaciones de carga y descarga sencillas, sin aprovechar al máximo el potencial de la automatización de equipos.
Las limitaciones de la máquina de corte por láser de fibra CNC se deben principalmente a la contradicción entre las características técnicas del procesamiento de alta densidad energética y el control de costos industriales. Si bien ofrece ventajas significativas en el campo del procesamiento de precisión, aún necesita integrarse con los procesos tradicionales en entornos de ultraespesor, alta reflectividad y bajo costo. Los avances futuros residen en la localización de componentes centrales, la optimización inteligente de procesos y la innovación en la tecnología de procesamiento de compuestos para ampliar los límites de aplicación y reducir el umbral de uso.

7.Preguntas frecuentes?

Las máquinas de corte por láser de fibra pueden presentar diversos problemas durante su funcionamiento a largo plazo debido a pérdidas de equipo, ajustes de parámetros o un funcionamiento incorrecto. A continuación, se presenta un resumen de problemas comunes y sus soluciones, considerando la calidad del corte, las fallas del equipo, los riesgos de seguridad, etc.:

7.1. Escoria en el corte (residuo de escoria)
Causas comunes:
Potencia láser insuficiente (por ejemplo, potencia inferior a 1500 W al cortar acero inoxidable de 3 mm), el material no se funde completamente;
La velocidad de corte es demasiado rápida (por ejemplo, 1000 W cortando acero al carbono de 2 mm, la velocidad es > 2 m/min), la escoria no se puede descargar a tiempo;
Presión de gas auxiliar insuficiente (presión de oxígeno <0.6 MPa) o boquilla obstruida, lo que reduce el efecto de soplado de escoria. Soluciones: Aumentar la potencia al valor crítico del material (referencia: el acero inoxidable de 3 mm requiere 2000-2500 W); reducir la velocidad y ajustar los parámetros del gas (p. ej., acero al carbono de 2 mm, velocidad 1.2-1.5 m/min, presión de oxígeno 0.8 MPa); sustituir la boquilla (apertura 0.8-1.2 mm) y limpiar la tubería de gas. 7.2. Rebabas o rugosidades en la incisión. Causas comunes: Desplazamiento de la lente de enfoque (error de distancia focal >0.5 mm), dispersión de energía puntual.
Superficie de placa irregular (deformación > 1 mm), fluctuación de la distancia de corte;
Modo láser deficiente (M²>1.8), equipo de alta potencia no calibrado a tiempo.
Soluciones:
Recalibrar la posición de enfoque (utilizar una tarjeta de detección de punto focal, diámetro del punto ≤0.3 mm);
Instalar un dispositivo de nivelación automática de placa o nivelación manual;
Comuníquese con el fabricante para optimizar el modo láser (por ejemplo, un equipo de 10,000 XNUMX vatios requiere una calibración profesional cada año).
7.3. Corte sin penetración (residuo local)
Causas comunes:
El espesor de la placa excede la capacidad del equipo (por ejemplo, cortar acero inoxidable de 4000 mm a 8 W es el límite);
Ajuste inadecuado de la frecuencia de pulso (las placas gruesas requieren baja frecuencia y alta energía, como por ejemplo por debajo de 50 Hz);
Contaminación de la trayectoria óptica (acumulación de polvo en la lente), la atenuación de energía supera el 30 %
Solución:
Reemplace equipos de mayor potencia (por ejemplo, 6000 W o más para acero inoxidable de 8 mm);
Ajustar los parámetros del pulso (ancho del pulso 1-2ms, frecuencia 30-50Hz);
Limpie la lente con etanol anhidro (mantenerlo cada 200 horas).

7.4 Casos de falla típicos y procedimientos de manejo

8.Resumen

Como equipo fundamental de la industria manufacturera moderna, la máquina de corte por láser de fibra utiliza un rayo láser de alta densidad energética como medio de procesamiento y logra un corte eficiente de materiales mediante un control preciso del sistema CNC. Sus características técnicas han influido significativamente en el modo de producción de la industria manufacturera, pero también presentan ciertas limitaciones en su aplicación.
En las industrias automotriz, aeroespacial, electrónica y otras, las máquinas de corte por láser de fibra se han convertido en equipos comunes. En el futuro, se desarrollarán hacia una mayor potencia (más de 20000 XNUMX W), inteligencia artificial (optimización de parámetros mediante IA) e integración multifuncional (integración de corte y soldadura). Al aplicarlas, las empresas deben seleccionar el tipo y la potencia del equipo según sus necesidades, implementar un sistema de mantenimiento preventivo, calibrar regularmente la trayectoria óptica, lubricar las piezas mecánicas y fortalecer la capacitación de los operadores para optimizar la eficiencia del equipo y reducir el costo total.
El contenido anterior abarca diversos aspectos de la máquina de corte por láser de fibra. Si desea obtener más información sobre alguna pieza o tiene alguna necesidad adicional, no dude en hacérmela saber.