1. Velocità di taglio
Molti clienti, durante una consulenza sull'acquisto di una macchina per il taglio laser, chiedono quale sia la sua velocità di taglio. In effetti, una macchina per il taglio laser è un'apparecchiatura altamente efficiente e la velocità di taglio è naturalmente al centro delle preoccupazioni del cliente. Tuttavia, la velocità di taglio più elevata non definisce la qualità del taglio laser.
Troppo veloce tla velocità di taglio
a. Non riesce a tagliare il materiale
b. La superficie di taglio presenta venature oblique e la metà inferiore del pezzo produce macchie di fusione
c. Bordo tagliente ruvido
Velocità di taglio troppo bassa
a. Condizioni di sovrafusione con superficie di taglio ruvida
b. Il taglio più ampio e gli angoli acuti vengono fusi in angoli arrotondati.
Per sfruttare al meglio le potenzialità della macchina per il taglio laser, non limitatevi a chiedere quanto velocemente può tagliare, perché la risposta è spesso imprecisa. Al contrario, fornite a MimoWork le specifiche del vostro materiale e saremo in grado di darvi una risposta più precisa.
2. Punto focale
Poiché la densità di potenza del laser ha una grande influenza sulla velocità di taglio, la scelta della lunghezza focale della lente è un aspetto fondamentale. La dimensione del punto laser dopo la focalizzazione del raggio è proporzionale alla lunghezza focale della lente. Quando il raggio laser viene focalizzato da una lente con una lunghezza focale corta, la dimensione del punto laser è molto piccola e la densità di potenza nel punto focale è molto elevata, il che è vantaggioso per il taglio del materiale. Tuttavia, lo svantaggio è che, con una profondità di campo ridotta, si ha solo un margine di regolazione limitato per lo spessore del materiale. In generale, una lente con una lunghezza focale corta è più adatta per il taglio ad alta velocità di materiali sottili. Una lente con una lunghezza focale lunga, invece, ha una maggiore profondità di campo e, a parità di densità di potenza, è più adatta per il taglio di pezzi spessi come schiuma, acrilico e legno.
Dopo aver determinato la lunghezza focale dell'obiettivo da utilizzare, la posizione relativa del punto focale rispetto alla superficie del pezzo è fondamentale per garantire la qualità del taglio. Poiché la massima densità di potenza si trova nel punto focale, nella maggior parte dei casi quest'ultimo si trova esattamente a livello o leggermente al di sotto della superficie del pezzo durante il taglio. Durante l'intero processo di taglio, è essenziale che la posizione relativa tra il punto focale e il pezzo rimanga costante per ottenere una qualità di taglio stabile.
3. Sistema di soffiaggio dell'aria e gas ausiliario
In generale, il taglio laser dei materiali richiede l'uso di un gas ausiliario, la cui tipologia e pressione sono principalmente fattori determinanti. Solitamente, il gas ausiliario viene emesso coassialmente al raggio laser per proteggere la lente dalla contaminazione e per rimuovere le scorie sul fondo dell'area di taglio. Per i materiali non metallici e alcuni materiali metallici, si utilizza aria compressa o gas inerte per rimuovere i materiali fusi ed evaporati, prevenendo al contempo un'eccessiva combustione nell'area di taglio.
Nell'ottica di garantire un adeguato apporto di gas ausiliario, la pressione del gas riveste un'importanza fondamentale. Quando si taglia materiale sottile ad alta velocità, è necessaria un'elevata pressione del gas per evitare che le scorie si attacchino al retro del taglio (le scorie incandescenti, infatti, danneggiano il bordo di taglio quando entrano in contatto con il pezzo). All'aumentare dello spessore del materiale o al diminuire della velocità di taglio, la pressione del gas deve essere opportunamente ridotta.
4. Tasso di riflessione
La lunghezza d'onda del laser a CO2 è di 10,6 μm, ideale per l'assorbimento da parte di materiali non metallici. Tuttavia, il laser a CO2 non è adatto al taglio dei metalli, in particolare di materiali metallici ad alta riflettività come oro, argento, rame e alluminio, ecc.
Nella fase iniziale del riscaldamento, il tasso di assorbimento del materiale da parte del fascio gioca un ruolo importante, ma una volta formato il foro di taglio all'interno del pezzo, l'effetto corpo nero del foro fa sì che il tasso di assorbimento del materiale da parte del fascio si avvicini al 100%.
Lo stato superficiale del materiale influenza direttamente l'assorbimento del raggio, in particolare la rugosità superficiale, e lo strato di ossido superficiale provoca variazioni significative nel tasso di assorbimento della superficie. Nella pratica del taglio laser, a volte le prestazioni di taglio del materiale possono essere migliorate agendo sullo stato superficiale del materiale e sul tasso di assorbimento del raggio.
5. Ugello della testa laser
Se l'ugello non viene selezionato correttamente o non viene sottoposto a una manutenzione adeguata, è facile che si verifichino contaminazioni o danni. Inoltre, a causa della scarsa rotondità dell'imboccatura dell'ugello o di ostruzioni locali causate da schizzi di metallo incandescente, si formeranno correnti parassite all'interno dell'ugello, con conseguente peggioramento significativo delle prestazioni di taglio. Talvolta, l'imboccatura dell'ugello non è allineata con il fascio focalizzato, causando la deformazione del bordo dell'ugello da parte del fascio stesso, il che influirà sulla qualità del taglio dei bordi, aumenterà la larghezza della fessura e causerà una dislocazione delle dimensioni di taglio.
Per gli ugelli, due aspetti devono essere considerati con particolare attenzione
a. Influenza del diametro dell'ugello.
b. Influenza della distanza tra l'ugello e la superficie del pezzo.
6. Percorso ottico
Il fascio originale emesso dal laser viene trasmesso (inclusi riflessione e trasmissione) attraverso il sistema di percorso ottico esterno, illuminando con precisione la superficie del pezzo in lavorazione con una densità di potenza estremamente elevata.
Gli elementi ottici del sistema di percorso ottico esterno devono essere controllati e regolati regolarmente per garantire che, quando la torcia di taglio si trova sopra il pezzo in lavorazione, il fascio luminoso venga correttamente trasmesso al centro della lente e focalizzato in un piccolo punto per tagliare il pezzo con elevata qualità. Qualora la posizione di un elemento ottico si modifichi o venga contaminata, la qualità del taglio ne risentirà e il taglio stesso non potrà essere eseguito.
La lente del percorso ottico esterno può essere contaminata da impurità presenti nel flusso d'aria e da particelle che si depositano nell'area di taglio, oppure la lente non viene raffreddata a sufficienza, causando il surriscaldamento della lente e compromettendo la trasmissione dell'energia del fascio. Ciò provoca una deriva della collimazione del percorso ottico, con gravi conseguenze. Il surriscaldamento della lente può inoltre generare distorsioni focali e persino danneggiare la lente stessa.
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Data di pubblicazione: 20 settembre 2022