Proceso de corte de aluminio y aleación de aluminio por máquina de corte por láser de fibra

La máquina de corte por láser de fibra óptica puede procesar aluminio y aleación de aluminio de metales no ferrosos

Los metales no ferrosos generalmente se refieren a todos los metales excepto al hierro (ya veces al manganeso y al cromo) y las aleaciones a base de hierro. El aluminio y sus aleaciones también son metales no ferrosos. En la industria de procesamiento de metales, las máquinas de corte por láser son equipos de procesamiento comunes. Las máquinas de corte por láser de fibra pueden procesar aluminio y sus aleaciones. Aprendamos sobre el corte por láser de aluminio y aleaciones de aluminio.

Corte por láser de aluminio y sus aleaciones:

El aluminio puro es más difícil de cortar que los metales a base de hierro debido a su bajo punto de fusión, alta conductividad térmica y, especialmente, su baja tasa de absorción para los láseres de CO2. No solo la velocidad de corte es lenta, sino que también el borde inferior del corte es propenso a que se pegue la escoria y la superficie de corte es áspera. Debido a la inclusión de otros elementos de aleación en las aleaciones de aluminio, la absorción de CO2 y luz láser aumenta en estado sólido, por lo que es más fácil de cortar que el aluminio puro, con un espesor y una velocidad de corte ligeramente mayores. Actualmente, el corte de aluminio y sus aleaciones suele utilizar láser de CO2, láser continuo o láser pulsado.

Corte por láser continuo de gas CO2:

（1） Potencia láser.

La potencia del láser requerida para cortar aluminio y sus aleaciones es mayor que la requerida para cortar aleaciones de hierro. Un láser con una potencia de 1 kW puede cortar aluminio puro industrial con un espesor máximo de unos 2 milímetros y placas de aleación de aluminio con un espesor máximo de unos 3 milímetros. Un láser con una potencia de 3 kW puede cortar aluminio puro industrial con un espesor máximo de unos 10 mm. El láser tiene una potencia de 5,7 kw y puede cortar aluminio puro industrial con un espesor máximo de unos 12,7 mm y una velocidad de corte de hasta 80 cm/min.

(2) El tipo y presión del gas auxiliar.

Al cortar aluminio y sus aleaciones, el tipo y la presión de los gases auxiliares tienen un impacto significativo en la velocidad de corte, la adherencia de la escoria de corte y la rugosidad de la superficie de corte.

Utilizando O2 como gas auxiliar, el proceso de corte va acompañado de una reacción exotérmica oxidativa, que es beneficiosa para mejorar la velocidad de corte. Sin embargo, en la muesca se forma escoria de óxido de alto punto de fusión y alta viscosidad, Al2O3. Cuando la escoria fluye en la incisión, debido a su alto contenido de calor, la superficie de corte formada se vuelve más gruesa debido a la fusión secundaria. Por otro lado, cuando la escoria se descarga al fondo del corte, debido al enfriamiento del flujo de aire auxiliar y la conducción de calor de la pieza de trabajo, la viscosidad aumenta aún más y la fluidez se vuelve pobre, a menudo formando escoria pegajosa que es difícil de despegar en la superficie inferior de la pieza de trabajo. Para hacer esto, se debe aumentar la presión del gas. Al mismo tiempo, la superficie de corte obtenida utilizando CO2 como gas auxiliar es relativamente rugosa. Cuando la velocidad de corte se acerca a la velocidad de corte máxima, se mejora la rugosidad de la superficie de corte.

Con N2 como gas auxiliar, dado que el N2 no reacciona con el metal base durante el proceso de corte, la perforabilidad de la escoria no es muy buena, e incluso si se cuelga en la parte inferior del corte, es fácil de quitar. Por lo tanto, cuando la presión del gas es superior a 0,5 MPa, se puede obtener un corte sin escoria, pero la velocidad de corte es menor que la del gas auxiliar. Por el contrario, la relación entre rugosidad y velocidad de rotación es básicamente lineal. Cuanto menor sea la velocidad de rotación, menor será la rugosidad. Además, el contenido de elementos de aleación es bajo y la rugosidad de la superficie de corte es grande. Sin embargo, la rugosidad de la superficie de corte de las aleaciones de aluminio con alto contenido de elementos de aleación es pequeña.

Al cortar aleaciones de aluminio de aviación, también se utiliza un flujo de aire auxiliar doble. Es decir, la boquilla interna emite nitrógeno y la boquilla externa emite una corriente de oxígeno, con una presión de gas de 0. 8M pa, se puede obtener una superficie de corte libre de residuos de adhesivo.

(3) Proceso de corte y parámetros.

Los principales problemas técnicos en el corte continuo por láser de CO2 de aluminio y aleaciones de aluminio son la eliminación de las inclusiones de escoria y la mejora de la rugosidad de la superficie de corte. Además de seleccionar el gas auxiliar y la velocidad de corte adecuados, también se pueden tomar las siguientes medidas para evitar la formación de escoria.

1. Aplique una capa previa de agente antiadherente a base de grafito en la parte posterior de la placa de aluminio.

La película utilizada para empaquetar placas de aleación de aluminio también puede evitar que la escoria se adhiera.

Tabla 2-6 Materiales de referencia para el corte por láser de CO 2 de la aleación A1CuMgmn.

Tabla 2-7 Parámetros de corte por láser de CO 2 para aleación de aluminio, aleación de aluminio, zinc y cobre y aleación de aluminio y silicio.