En los últimos años, la tecnología de corte por láser ha cautivado a la industria manufacturera debido a su alta eficacia, precisión y rendimiento. Los fabricantes ahora utilizan tecnología láser para cortar y dar forma a la mayoría de los tipos de metales, incluidos acero dulce, aleación de aluminio, acero inoxidable y galvanizado, etc.
Entre otros materiales que se pueden cortar con láser, destacan las placas y tubos de acero al carbono por su uso generalizado en la fabricación y la construcción.
Hemos preparado esta guía definitiva para brindarle los detalles de las placas de acero al carbono de corte por láser. Cubriremos todo, desde los conceptos básicos de la tecnología de corte por láser hasta los factores que afectan la calidad del borde.
Por lo tanto, tanto si es nuevo en el mundo del corte por láser como si busca perfeccionar sus habilidades, esta guía será un recurso valioso para dominar el arte de cortar acero al carbono.
¿Qué es el corte por láser?
Como su nombre indica, el corte por láser es un proceso de fabricación en el que la chapa se corta mediante láser. En este proceso, la pieza de trabajo metálica se coloca en una máquina de corte por láser, en la que un rayo láser de alta intensidad funde, vaporiza y corta los materiales.
En comparación con los procesos de corte convencionales, el proceso de corte por láser es muy preciso y corta con precisión todo tipo de metales, incluidas las aleaciones de aluminio y las láminas de acero dulce y al carbono. Es por eso que la tecnología láser está ganando popularidad significativamente.
El sistema de corte láser puede tener tecnología de fibra o CO2 en función del medio utilizado para generar y propagar el láser de fibra. Los láseres de fibra son más frecuentes en el sector del corte por láser.
¿Cuáles son las características del acero al carbono?
El acero al carbono es una aleación de hierro que contiene carbono como principal elemento de aleación. El contenido de carbono varía de 0% a 05%, donde el porcentaje más alto indica más dureza y resistencia.
Algunas de las propiedades clave del acero al carbono incluyen su alta resistencia a la tracción, buena maquinabilidad y capacidad de ser tratado térmicamente para aumentar la dureza. También es relativamente fácil de soldar y moldear en diferentes formas, lo que lo convierte en un material versátil en la fabricación.
Tipos de acero al carbono comúnmente utilizados en aplicaciones industriales
Según el porcentaje de contenido de carbono, existen varios tipos de acero al carbono. Algunos de los más comunes utilizados por los fabricantes incluyen:
- Acero bajo en carbono contiene hasta un 0.30 % de carbono y se utiliza para aplicaciones que requieren buena formabilidad y soldabilidad. Al ser dúctil, este tipo de acero se utiliza para fabricar tuberías y válvulas.
- Acero al carbono medio contiene de 0.30 % a 0.60 % de carbono y se usa cuando se requiere una mayor resistencia y resistencia al desgaste. Sus aplicaciones comunes son piezas mecánicas como cigüeñales y vías férreas.
- Acero de alto carbono contiene de 0.60 % a 2.0 % de carbono y se usa para aplicaciones que requieren alta resistencia y dureza, como herramientas de corte y resortes.
| Tipo de acero al carbono | Contenido de carbon | Grados Industriales | Aplicaciones |
| Acero bajo en carbono | 0.05% - 0.30% | A36, ASTM 1010, 1020 | Construcción de edificios, soldadura, mecanizado |
| Acero al Carbono Medio | 0.30% - 0.60% | ASTM A229, 2029 | Engranajes, ejes, ejes, piezas de maquinaria |
| Alta de acero al carbono | 0.60% - 2.00% | 1095, A440 | Cuchillos, cuchillas, herramientas de corte, resortes, maquinaria |
¿Cómo afecta el contenido de carbono a las propiedades del acero?
Dado que el carbono es el contenido principal de esta aleación de hierro, todas las propiedades mecánicas dependen en última instancia de él. La imagen de tensión-deformación anterior muestra este comportamiento.
A medida que aumenta el contenido de carbono, el acero se vuelve más duro y resistente, pero también aumenta su fragilidad. Además, el alto contenido de carbono reduce la soldabilidad y la ductilidad del acero, lo que dificulta su trabajo.
Por el contrario, un menor contenido de carbono aumenta la formabilidad del acero pero reduce su dureza y resistencia. Sin embargo, cuando el contenido de carbono está en el rango medio, el material es más desafiante, es decir, tiene alta resistencia y ductilidad.
¿Cómo funciona el corte por láser en acero al carbono?
El corte por láser en acero al carbono funciona con un principio similar al que mencionamos anteriormente en la sección de corte por láser. El rayo láser golpea la superficie del acero al carbono y calienta el material hasta el punto en que se derrite y vaporiza, creando un corte estrecho y limpio.
El proceso de corte se controla con alta precisión mediante software CAD, lo que permite cortar fácilmente formas intrincadas y complejas. El tipo y la potencia de la máquina de corte por láser dependerán del espesor de la lámina metálica que se vaya a cortar.
Factores que pueden afectar la calidad de las placas y tubos de acero al carbono cortados con láser
La calidad de los cortes láser se ve afectada por múltiples factores. Algunos de los factores clave que deben controlarse incluyen los siguientes:
Grosor del material y diámetro de la tubería:
El espesor de una lámina de metal y el diámetro de la tubería son factores primarios que afectan la calidad del corte. Los materiales más gruesos requieren más potencia láser y velocidades de avance más lentas, mientras que los materiales más delgados requieren menos potencia y velocidades de avance más rápidas.
Además, las máquinas de corte por láser de fibra tienen limitaciones de grosor. La mayoría de ellos pueden cortar hasta un grosor de pared de 2.75 pulgadas. Lo mismo ocurre con el diámetro de la tubería. Nuestra máquina de corte de tubos por láser de fibra puede cortar un diámetro de tubería de 19.69 pulgadas.
Potencia del láser:
La potencia del láser determina la intensidad del rayo y puede afectar la calidad del corte. Una mayor potencia del láser puede trabajar con velocidades de corte más rápidas y brindar una mejor calidad de borde. Sin embargo, puede que no sea adecuado si la lámina de metal supera un determinado grosor.
Tasa de alimentación:
La velocidad de avance es la velocidad del láser a través del material. Puede afectar la calidad del corte al controlar la cantidad de calor que se genera. Las velocidades de avance más altas pueden resultar en velocidades de corte más rápidas, pero también pueden reducir la calidad del corte.
Enfoque:
El foco del rayo láser puede afectar la calidad del corte. Un rayo correctamente enfocado producirá un corte limpio, preciso y consistente, mientras que un rayo desenfocado puede resultar en una sangría más ancha y una calidad de borde inferior.
Selección de gases:
El oxígeno, el nitrógeno y el aire comprimido se utilizan comúnmente como gases auxiliares para el corte por láser de acero al carbono. Sin embargo, el gas apropiado se selecciona según el grosor del material y el tipo de acero al carbono. Generalmente, el oxígeno se utiliza en el corte por láser de acero dulce.
Presión del aire:
La presión de aire utilizada para entregar el gas de asistencia también afecta el corte con láser. Demasiada presión puede provocar la deformación u oxidación del material, mientras que muy poca presión puede provocar cortes incompletos o una mala calidad de los bordes.
¿Cuáles son las ventajas del corte láser de acero al carbono?
El corte por láser es un proceso avanzado y ofrece múltiples ventajas sobre los métodos de corte tradicionales. Algunas de las claves son:
- El corte por láser da como resultado cortes precisos con tolerancias estrictas, lo que permite formas y diseños complejos.
- Es un método de corte rápido que puede cortar materiales gruesos de manera rápida y eficiente.
- A través de una máquina de corte por láser de fibra, podemos cortar una amplia gama de materiales, incluidos acero al carbono, acero inoxidable, aluminio y plásticos.
- El corte láser enfocado produce bordes limpios y suaves que requieren un acabado mínimo. Por lo tanto, reduce la necesidad de procesamiento adicional.
- Dado que el láser se dirige con precisión a un área objetivo, se produce una pequeña cantidad de desechos durante el proceso de corte. Esto reduce aún más los costos de material y mejora la eficiencia.
- El corte por láser se puede automatizar por completo, lo que reduce los costos de mano de obra y mejora la productividad.
- A pesar de la inversión inicial en equipos, el corte por láser de fibra puede ser rentable a largo plazo debido a su precisión, velocidad y desperdicio reducido.
- Las cortadoras láser no emiten gases ni emisiones significativas, lo que las convierte en un método de corte más respetuoso con el medio ambiente en comparación con los métodos de corte tradicionales.
- Las máquinas de corte por láser producen un ruido y vibración mínimos, lo que reduce el riesgo de lesiones y fatiga del trabajador.
Problemas comunes durante el proceso de corte por láser
El corte por láser no siempre produce resultados perfectos como otros procesos de fabricación. Algunas veces pueden ocurrir algunos problemas, lo que resulta en defectos dentro de la hoja de metal.
Aquí hay una lista de algunos problemas comunes que puede enfrentar durante el proceso de corte por láser:
Incisión ancha en la parte inferior
En algunos casos, observará que la incisión producida es más ancha y la línea de tracción desplazada (consulte la figura anterior). En esta circunstancia, la potencia del láser y la presión del aire están demasiado bajas o la velocidad de alimentación y el enfoque están demasiado altos. Restablezca estos parámetros para solucionar el problema.
Goteo de rebabas desde la superficie inferior
Cuando la velocidad de avance y el enfoque son altos, la superficie de la placa de acero rebaba en la superficie, como una babosa. Notarás que gotea a lo largo de la superficie inferior. Puede considerar aumentar el enfoque y la velocidad de alimentación para solucionar el problema.
Solo se quita la sección superior de la chapa
Cuando los parámetros no se seleccionan de acuerdo con el espesor de la chapa, la acción de corte no se realiza correctamente, lo que da como resultado una operación de corte incompleta. En ese caso, debe reducir la velocidad de avance y aumentar la potencia del láser.
Cortar produce una superficie áspera
En algunos casos, la superficie producida carece de precisión. Puede deberse a múltiples razones, como una boquilla dañada, una presión de aire alta o una placa de metal con un acabado superficial deficiente. Para solucionar el problema, puede intentar disminuir la presión del aire, reemplazar la boquilla o limpiar la superficie metálica.
¿Cómo preparar placas y tubos de acero al carbono para corte por láser?
Aquí hay una guía paso a paso para preparar placas de acero al carbono y tubos de cobre para el corte por láser:
Paso 1: Limpiar el Material
Coloque su hoja de metal en un lugar seguro y elimine la suciedad, el aceite u otros contaminantes de la superficie. Para ello, puedes utilizar un disolvente o un desengrasante.
Paso 2: Retire los revestimientos de superficie
Si la placa de metal presenta recubrimientos superficiales, por ejemplo, pintura u óxido, elimínelos antes de la operación de corte por láser. Puede eliminar estos recubrimientos mediante un decapante químico o métodos mecánicos, como esmerilado o pulido con chorro de arena.
Paso 3: aplane el material
La hoja de metal debe ser plana para que el láser golpee con precisión. Por lo tanto, ayudaría si se asegurara de que el material sea plano y no tenga deformaciones ni distorsiones. Eso lo puedes lograr con un rodillo. Este paso no se aplica a un tubo de metal, pero debes asegurarte de que esté plano.
Paso 4: Asegure el Material:
Una vez que la placa o tubo de metal esté limpio y listo de fábrica, asegúrelo a la cama de corte para restringir su movimiento de corte. Puede usar abrazaderas o imanes, lo que sea que se coloque en esa máquina.
Aplicaciones del corte por láser de acero al carbono
El corte por láser se utiliza para cortar acero al carbono, que tiene un amplio uso en una amplia gama de industrias, desde la aeroespacial y automotriz hasta la industria de la construcción y la publicidad. Puede consultar la tabla 2 para ver las aplicaciones del corte por láser en una variedad de industrias.
| Experiencia | Aplicaciones |
| Aeroespacial | Chapa, tubería y componentes compuestos |
| Automóvil | Sistemas de escape, paneles de carrocería, marcos |
| Construcción | Placas, tubos y vigas de acero para edificios, puentes, túneles |
| Energía | Intercambiadores de calor, turbinas, tuberías |
| Dispositivos médicos | Instrumentos quirúrgicos, implantes, equipos de diagnóstico |
| Señalización Profesional | Corte y grabado de metales para rótulos y expositores |
| Petróleo y Gas | Componentes para plataformas petrolíferas, oleoductos y tanques de almacenamiento |
| Agricultura | Componentes para equipos y maquinaria agrícola |
| Tratamiento de metales | Corte, taladrado, soldadura y conformado de metales para diversos usos industriales |
| construcción naval | Componentes para barcos y barcos |
Cortadoras láser de calidad para cortar acero al carbono
La calidad de una máquina de corte por láser puede desempeñar un papel fundamental para lograr los resultados deseados al cortar placas y tubos de acero al carbono.
En Baison laser desarrollamos máquinas de corte por láser de alta calidad que pueden cortar tubos de metal con precisión. Incluso, nuestro corte por láser de chapa de nivel básico La máquina tiene una precisión de posición de ±0.05 mm/m.
Del mismo modo, tenemos máquinas de corte de tubos por láser, que son capaces de cortar tuberías de cualquier longitud y diámetros grandes con gran precisión.
¿Cómo obtener cortes perfectos con la ayuda de un cortador láser?
Para aprovechar al máximo el corte por láser, es esencial que pueda seguir las siguientes instrucciones:
preparar el material
El rayo láser golpea la chapa para cortar. Por lo tanto, si la pieza de trabajo en sí tiene una superficie deficiente, el láser no cortará de manera eficiente, lo que dará como resultado una superficie de corte áspera. Por lo tanto, es necesario preparar el material antes de cortarlo.
Elija el gas auxiliar adecuado:
La elección del gas auxiliar puede afectar la calidad del corte y la velocidad del proceso. El oxígeno se usa a menudo para materiales más gruesos, mientras que el nitrógeno se usa para materiales más delgados.
Optimice la ruta de corte:
Utilice software para optimizar la ruta de corte, teniendo en cuenta la forma y el grosor del material. Esto puede ayudar a minimizar el número de cortes y reducir el desperdicio.
Asegúrese de que la configuración de la máquina sea adecuada:
Después de realizar todos los pasos de preparación y limpieza, configure la potencia, la velocidad y el enfoque del láser correctamente para el material que se está cortando. Esto se puede hacer utilizando el panel de control o el software de la máquina o del sistema.
Conclusión
El corte por láser es un método altamente efectivo para cortar placas y tuberías de acero al carbono. Aunque el método parece complejo, creemos que esta guía lo habría ayudado a comprender los conceptos básicos del corte por láser. Al optimizar el proceso de corte por láser, es fundamental tener en cuenta factores como el grosor del material, la potencia del láser, la velocidad de avance, el enfoque y la presión del aire.
Láser de baño es uno de los fabricantes pioneros de máquinas de corte por láser. Hemos desarrollado una gama de máquinas de corte por láser de fibra para cortar cualquier lámina o tubo.
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