Factores que afectan la calidad del corte láser
La calidad del corte láser está determinada por la precisión dimensional del corte y el acabado superficial del borde cortado. La calidad superficial generalmente se evalúa según los siguientes cuatro criterios: el ancho y la rugosidad de la superficie cortada, el ancho de la zona afectada por el calor, la ondulación de la sección transversal del corte y la presencia de escoria en la sección transversal o superficie inferior. Los principales factores que influyen en la calidad superficial del corte láser son los siguientes:
Características del láser
El láser utilizado para corte debe exhibir una alta calidad del haz. Dado que el corte por láser es un proceso basado en calor, para lograr una alta densidad de potencia y un corte fino se requiere un diámetro pequeño del punto enfocado. Además, para garantizar una calidad de corte consistente en diferentes direcciones, el haz láser debe poseer una excelente simetría rotacional alrededor del eje óptico, polarización circular y una alta estabilidad direccional para mantener una posición estable del punto focal. Los láseres modernos también deben contar con salida continua y de alta repetición, junto con capacidades rápidas de conmutación, para asegurar cortes de alta calidad en contornos complejos.
Lente de Enfoque y Espesor del Material
La longitud focal de la lente debe seleccionarse en función del espesor del material que se va a cortar, equilibrando el diámetro del punto focal y la profundidad de enfoque. Para materiales más gruesos, es preferible una longitud focal más larga, mientras que para materiales más delgados es adecuada una longitud focal más corta. La posición del punto focal debe estar cerca de la superficie de la pieza de trabajo, generalmente colocada ligeramente por debajo de la superficie superior del material, aproximadamente un tercio del espesor del material.
Flujo de Gas y Boquilla
En las máquinas de corte por láser, el flujo de gas sirve para expulsar el material fundido, proteger la lente de enfoque e incluso aportar parte de la energía necesaria para el corte. La presión y el caudal del gas son factores críticos que afectan la calidad del corte. Una presión insuficiente puede no lograr eliminar el material fundido de la zona de corte, mientras que una presión excesiva puede generar vórtices en la superficie de la pieza, afectando la capacidad del flujo de gas para evacuar dicho material. La experiencia práctica ha demostrado que boquillas con diseños diferentes también pueden influir significativamente en el rendimiento del corte.
Velocidad de corte
La velocidad de corte depende de la densidad de potencia del láser, de las propiedades térmicas del material y de su espesor. Para un conjunto determinado de condiciones de corte, existe un rango óptimo de velocidades. Si la velocidad es demasiado alta, el corte puede quedar incompleto o dejar residuos de escoria. Por el contrario, si la velocidad es demasiado baja, puede producirse una combustión excesiva, lo cual genera un corte más ancho y una zona afectada por el calor más amplia.
Ancho de corte
Para piezas con contornos complejos o esquinas afiladas, los cambios en la aceleración pueden provocar sobrecalentamiento y fusión en las esquinas, causando su colapso. Por lo tanto, optimizar la trayectoria de corte es una forma efectiva de mitigar este problema.
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