Dificultades y soluciones para el corte de placas de acero gruesas.

Existen las siguientes dificultades técnicas en la existencia de metales corte por láser máquinas para cortar placas gruesas:

1. El proceso de combustión cuasi-estacionario es difícil de mantener. 

En el proceso de corte real del corte por láser de metal máquina, el grosor de la placa cortable es limitado, lo que está estrechamente relacionado con la incapacidad de la plancha frontal de corte para quemarse de forma estable. El proceso de combustión debe ser continuo y la temperatura en la parte superior de la rendija debe alcanzar el punto de ignición. La energía liberada por la reacción de ferrooxidación por sí sola no asegura realmente que el proceso de combustión continúe.

Por un lado, debido a que la hendidura se enfría continuamente por el flujo de oxígeno de la boquilla, la temperatura del frente de corte se reduce: por otro lado, la capa de óxido ferroso formada por la combustión cubre la superficie de la pieza de trabajo, dificulta la difusión de oxígeno y reduce la concentración de oxígeno.

En cierto nivel, el proceso de combustión se apagará. Cuando se corta con láser con un rayo convergente convencional, el área del rayo láser que actúa sobre la superficie es pequeña. Debido a la alta densidad de potencia del láser, la temperatura de la superficie de la pieza de trabajo alcanza el punto de ignición no solo en la región de la radiación láser, sino también debido a la conducción de calor. El área alcanzó la temperatura de ignición. 

El diámetro del flujo de oxígeno en la superficie de la pieza de trabajo es mayor que el diámetro del rayo láser. Esto indica que no solo se produce una fuerte reacción de combustión en la región de irradiación láser, sino que también se produce una combustión simultáneamente alrededor del punto irradiado por el rayo láser.

Cuando se corta la losa, la velocidad de corte es bastante lenta y la superficie de la pieza de trabajo se quema a un ritmo más rápido que el cabezal de corte. Después de quemarse durante un período de tiempo, el proceso de combustión se extingue debido a una disminución en la concentración de oxígeno. Solo cuando el cabezal de corte se desplaza a esta posición, la reacción de combustión comienza de nuevo. 

El proceso de combustión en el frente de corte se realiza periódicamente, lo que provoca fluctuaciones de temperatura en el frente de corte y mala calidad de corte.

2. Es difícil mantener una pureza de oxígeno y una presión constantes en la dirección del espesor. 

Cuando la máquina de corte por láser de metal se corta en placas gruesas, la disminución de la pureza del oxígeno también es un factor importante que afecta la calidad de la incisión. La pureza de la corriente de oxígeno tiene una gran influencia en el proceso de corte. Cuando la pureza de la corriente de oxígeno disminuye en un 0.9%, la velocidad de combustión de la ferrita disminuirá en un 10%; cuando la pureza disminuye en un 5%, la velocidad de combustión disminuirá en un 37%.

La disminución de la velocidad de combustión reducirá en gran medida la entrada de energía en la hendidura durante el proceso de combustión, reducirá la velocidad de corte y aumentará el contenido de hierro en la capa líquida de la superficie de corte, aumentando así la viscosidad de la escoria, lo que resulta en dificultad para descargar la escoria. Aparecerá una escoria severa en la parte inferior, haciendo inaceptable la calidad de la incisión. Para mantener estable el corte, se requiere que la pureza y la presión del corte del flujo de oxígeno en la dirección del espesor se mantengan sustancialmente constantes. En el proceso de corte por láser convencional, a menudo se usa una boquilla cónica común, que puede cumplir con los requisitos de uso en el corte de placas delgadas.

Sin embargo, al cortar placas gruesas, a medida que aumenta la presión de suministro, se forman fácilmente ondas de choque en el campo de flujo de la boquilla. La onda de choque tiene muchos peligros para el proceso de corte, reduciendo la pureza del flujo de oxígeno y afectando la calidad de la incisión.

Generalmente hay tres formas de resolver este problema:

• (1) agregar una llama de precalentamiento alrededor de la corriente de oxígeno de corte;
• (2) agregar un flujo de oxígeno auxiliar alrededor del flujo de oxígeno de corte;
• (3) Diseñe razonablemente la pared interior de la boquilla para mejorar las características del campo de flujo de aire.

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