¿Alguna vez ha tenido problemas para elegir la boquilla de corte por láser adecuada para su proyecto? Seleccionar la boquilla óptima es crucial para conseguir cortes limpios y precisos y maximizar la eficiencia. En este artículo, exploraremos los factores clave a tener en cuenta a la hora de tomar esta decisión y proporcionaremos información de expertos para ayudarle a tomar una decisión informada. Descubra cómo la boquilla adecuada puede elevar sus resultados de corte por láser a nuevas cotas.
En el ámbito del corte por láser, la eficacia y la calidad del corte son primordiales. Un componente crítico en este proceso que a menudo se pasa por alto es la boquilla de corte por láser. A pesar de su pequeño y discreto aspecto, la boquilla desempeña un papel fundamental para garantizar un rendimiento óptimo. Este artículo profundiza en la importancia de seleccionar la boquilla adecuada y proporciona información para tomar una decisión informada.
La boquilla de corte por láser cumple varias funciones esenciales:
La calidad de la boquilla utilizada en un cabezal de corte por láser marca una diferencia significativa en el rendimiento y los resultados obtenidos. El material y la precisión de la boquilla influyen directamente en varios factores clave:
Una boquilla de alta calidad cumple funciones críticas:
Por lo tanto, la calidad de la boquilla tiene un efecto directo tanto en la vida útil del cabezal de corte como en la calidad de corte de la pieza.
Las boquillas suministradas por el fabricante de equipos originales (OEM) del cabezal de corte suelen tener precios elevados, lo que ha creado una fuerte demanda de boquillas de terceros más asequibles. Sin embargo, no todos los proveedores tienen la capacidad de fabricar boquillas de la misma calidad y precisión que los consumibles OEM. Dado que los precios de las cortadoras láser de fibra se han vuelto más competitivos en los últimos años, también ha aumentado la presión sobre los precios de accesorios como las boquillas.
Buscar el precio más bajo posible descuidando la calidad de componentes críticos como las boquillas puede ser contraproducente. El uso de boquillas de calidad inferior aumenta el riesgo de:
La selección y el mantenimiento de las boquillas en las máquinas de corte por láser son fundamentales para garantizar un rendimiento y una precisión óptimos. Una selección incorrecta o un mantenimiento deficiente de las boquillas puede tener varias consecuencias adversas, que afectan significativamente al proceso de corte y a la calidad del producto final. Estas son las principales consecuencias:
Las boquillas desempeñan un papel crucial a la hora de dirigir el rayo láser y el gas de asistencia a la zona de corte. Si el diseño de la boquilla no es el adecuado o no se mantiene en buen estado, la precisión del rayo láser puede verse comprometida. Esto puede provocar imprecisiones en la trayectoria de corte, dando lugar a piezas que no cumplen las especificaciones requeridas.
El gas de asistencia, normalmente oxígeno o nitrógeno, es esencial para el proceso de corte, ya que ayuda a eliminar el material fundido del corte y evita la oxidación. Una boquilla mal seleccionada puede restringir el caudal de gas, provocando un suministro insuficiente de gas en el punto de corte. Esto puede provocar una mala calidad de corte y una mayor formación de escoria en los bordes del material cortado.
La boquilla debe garantizar un flujo de aire estable y dirigido para mantener un corte limpio y preciso. Si la boquilla no está diseñada correctamente o está dañada, el flujo de aire puede volverse turbulento e inestable. Esta inestabilidad puede interrumpir el proceso de corte, provocando cortes irregulares y una mayor rugosidad en los bordes de corte.
El proceso de corte por láser se basa en la fusión y eliminación eficaz del material. Una selección incorrecta de la boquilla puede afectar a la capacidad del láser para enfocar con precisión el material, lo que provoca una fusión ineficaz. Esta ineficacia puede provocar cortes incompletos, especialmente en materiales más gruesos, dificultando o incluso imposibilitando alcanzar la profundidad de corte deseada.
Cuando la boquilla no dirige correctamente el gas de asistencia, pueden acumularse residuos fundidos alrededor de la zona de corte. Estos residuos pueden adherirse a la superficie del material, causando defectos y requiriendo un post-procesamiento adicional para su limpieza. El exceso de residuos fundidos también puede dañar la boquilla y otros componentes de la máquina de corte por láser.
Los materiales más gruesos requieren capacidades de corte por láser precisas y potentes. Una boquilla mal seleccionada puede obstaculizar la capacidad del láser para penetrar y cortar materiales más gruesos con eficacia. Esto puede provocar cortes incompletos, un mayor desgaste de la máquina de corte por láser y posibles daños en el material que se está procesando.
Seleccionar una boquilla demasiado grande
Seleccionar una boquilla demasiado pequeña
En el contexto del procesamiento de chapa metálica, especialmente en el corte por láser y aplicaciones similares, el diseño de la boquilla desempeña un papel crucial a la hora de determinar la eficacia y la calidad del proceso de corte. Existen principalmente dos tipos de diseños de boquillas que se utilizan en función del caudal de gas:
1. Boquilla de baja velocidad
Una boquilla de baja velocidad se caracteriza por un caudal de gas inferior a la velocidad del sonido. Estas boquillas se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren una gran precisión y control del proceso de corte. Sin embargo, pueden no ser tan eficaces en el corte de materiales más gruesos o viscosos debido a su menor velocidad de gas.
2. Boquilla de alta velocidad
Una tobera de alta velocidad funciona con un caudal de gas cercano a la velocidad del sonido. El principio de funcionamiento de una tobera de alta velocidad es similar al mecanismo de escape de un cohete o motor a reacción, en el que el gas se acelera a medida que pasa a través de la tobera. Este efecto de aceleración mejora el rendimiento de corte, especialmente con materiales viscosos, al proporcionar un chorro de gas más concentrado y potente.
Varios factores influyen en el rendimiento tanto de las boquillas de baja velocidad como de las de alta velocidad:
La presión del gas dentro de la cavidad del cabezal de corte es fundamental. Una mayor presión del gas puede mejorar la velocidad y la calidad del corte al garantizar un chorro de gas más concentrado y potente.
El diámetro de la boquilla afecta al caudal y a la concentración del chorro de gas. Un diámetro menor puede producir un chorro más concentrado, lo que es beneficioso para el corte de precisión, mientras que un diámetro mayor puede utilizarse para cortar materiales más gruesos.
La forma interna de la tobera determina cómo se dirige y acelera el gas. Una forma interna bien diseñada puede minimizar las turbulencias y maximizar la eficiencia del flujo de gas.
La forma de la salida de la boquilla también desempeña un papel importante en el proceso de corte. Una salida con la forma adecuada puede garantizar un flujo de gas uniforme y reducir las posibilidades de que se produzcan irregularidades en el corte.
El corte por láser está reconocido actualmente como uno de los métodos más eficaces, de alta calidad y precisos de procesamiento de metales. Varios factores afectan al corte por láser, y la boquilla es uno de ellos. Seleccionar la boquilla adecuada al cortar diferentes materiales puede simplificar el procesamiento. Pero, ¿cómo podemos elegir correctamente la boquilla adecuada? Veámoslo hoy.
La boquilla, también conocida como tobera de cobre, es uno de los componentes más importantes en el corte por láser. Situada en el extremo inferior del cabezal de corte, tanto el rayo láser como el gas auxiliar actúan sobre el material de corte a través de la boquilla. Su función principal es recoger el gas auxiliar y formar una alta presión, liberándolo sobre la superficie y en la ranura del material de corte. De este modo, se expulsa el material base que se ha fundido y vaporizado durante el proceso de corte, dejando un corte limpio. Al mismo tiempo, impide que contaminantes como la escoria fundida y el polvo reboten hacia arriba, protegiendo así la lente interna.
Para conseguir mejores secciones de corte, es necesario controlar la concentricidad del rayo láser y el centro de la boquilla, que es uno de los factores importantes que afectan a la calidad del corte. Por lo tanto, la boquilla debe ser coaxial con el rayo láser para obtener mejores secciones de corte.
Cuando el centro de la boquilla y el centro del rayo láser no son coaxiales, los efectos sobre la calidad del corte son los siguientes:
Para conseguir mejores secciones de corte, es necesario controlar la concentricidad del rayo láser y el centro de la boquilla, que es uno de los factores importantes que afectan a la calidad del corte. Por lo tanto, la boquilla debe ser coaxial con el rayo láser para obtener mejores secciones de corte.
Para verificar si el rayo láser y la boquilla son coaxiales, es necesario seguir los siguientes pasos para realizar la prueba:
Si el orificio está en el centro del círculo, significa que el rayo láser y la boquilla son coaxiales, y no es necesario realizar ningún ajuste. Si el agujero no es coaxial con el centro del círculo, o si el agujero no se puede ver (el rayo láser golpea la pared interior de la boquilla), es necesario ajustar el tornillo de ajuste en el cabezal de corte láser. Repita los pasos 1-3 hasta que el agujero del láser coincida con el centro de la boquilla.
Las boquillas monocapa se caracterizan por velocidades de flujo de gas relativamente lentas. Se suelen utilizar para cortar metales como acero inoxidable, aleaciones de aluminio y cobre. Estas boquillas suelen utilizar nitrógeno como gas auxiliar. El flujo de gas más lento es adecuado para estos materiales, ya que ayuda a conseguir cortes más limpios sin oxidación excesiva.
Las boquillas de doble capa, por su parte, tienen velocidades de flujo de gas más rápidas, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de corte de alta velocidad. Suelen utilizarse para cortar acero al carbono y generalmente emplean oxígeno como gas auxiliar. El flujo de gas a alta velocidad mejora la eficacia del corte, pero también hace que la superficie de corte se ennegrezca debido a la oxidación.
El tamaño de la abertura de la boquilla es crucial, ya que determina la velocidad del flujo de gas que actúa sobre el material de corte, lo que a su vez afecta a la eliminación del material fundido. He aquí algunos puntos clave a tener en cuenta:
Las boquillas se suelen fabricar con dos materiales:
El tamaño de la abertura de la boquilla determina el caudal de gas y la forma del campo de gas. Las recomendaciones basadas en el grosor del material son las siguientes:
Existen varios tipos de boquillas que se utilizan habitualmente en aplicaciones industriales. He aquí algunos de los más comunes:
Boquilla monocapa - S
Características: Pared interior cónica con gran caudal de gas para el soplado de escoria.
Finalidad: Corte por fusión de materiales como acero inoxidable y placa de aluminio.
Boquilla de doble capa - D
Características: Boquilla compuesta de doble capa con un núcleo interior añadido sobre la base de una boquilla de una sola capa.
Finalidad: Doble capa 2.0 o superior para corte con arena de acero al carbono
Boquilla de doble capa de alta velocidad - E
Características: La boquilla tiene forma puntiaguda, y los tres orificios del borde del núcleo interior son mayores que los de una boquilla normal de doble capa.
Finalidad: Se utiliza principalmente para el corte de alta potencia, alta velocidad y alta calidad de acero al carbono de hasta 20 mm de espesor con un acabado superficial liso y brillante.
Boquilla monocapa de alta velocidad - SP
Características: La boquilla tiene forma puntiaguda, con una pared interior cónica que presenta un diseño escalonado.
Finalidad: Se utiliza principalmente para el corte de alta potencia y alta velocidad de acero al carbono con un espesor superior a 20 mm, dando como resultado un acabado superficial liso y brillante. También es adecuado para aplicaciones de corte con enfoque de oxígeno.
Boquilla monocapa de alta velocidad - SD
Características: La boquilla tiene una forma puntiaguda con una pared interior cónica y un área de orificio de boquilla más grande.
Propósito: Se utiliza principalmente para el corte de alta velocidad de acero al carbono con un espesor superior a 20 mm, lo que resulta en un rendimiento de corte suave y estable con una mejor calidad de corte.
Boquilla Boost - B
Características: Mejorado de una boquilla de una sola capa, la boquilla tiene una capa escalonada en el orificio de la boquilla.
Finalidad: Puede utilizarse para el corte de alta potencia de acero inoxidable y acero al carbono con nitrógeno o aire comprimido a baja presión.
Para un cabezal de corte láser BLT 12kW, el punto focal debe calibrarse cuando se combina con diferentes boquillas. Estos son los puntos focales recomendados para varias boquillas:
La instalación y calibración correctas de la boquilla son fundamentales para garantizar un rendimiento y una calidad de corte óptimos. Una instalación o calibración incorrectas pueden provocar resultados de corte deficientes, un mayor desgaste de la máquina y posibles daños en la pieza de trabajo. Para obtener los mejores resultados, siga siempre las directrices y recomendaciones del fabricante para la instalación y calibración de la boquilla.
Al seleccionar boquillas para el corte por láser de acero al carbono con oxígeno, la potencia del láser y el grosor del material son factores críticos. A continuación se indican las boquillas sugeridas en función de la potencia del láser y el grosor del material:
| Láser | Espesor de corte (corte superficial brillante de acero al carbono con oxígeno) | Boquilla sugerida |
|---|---|---|
| Láser de baja potencia (≤6000W) | 16-20 mm | Boquilla cónica general 1.4D-1.6D |
| Láser de alta potencia (≥6000W, utilizando Raycus 12kW como ejemplo) | 3-12 mm | Boquilla de alta velocidad de doble capa 1.2E |
| 12-14 mm | Boquilla de alta velocidad de doble capa 1.2B-1.4E | |
| 16-20 mm | Boquilla de alta velocidad de doble capa 1,4E-1,6E | |
| 22-35mm | Boquilla monocapa de alta velocidad SP1.4-SP1.8 o Boquilla de alta velocidad de doble capa 1,4E-1,8E | |
| 35-40 mm | Boquilla monocapa de alta velocidad SP1.6-SP1.8 o Boquilla de alta velocidad de doble capa 1,6E-1,8E |
La calidad de las boquillas disponibles en el mercado puede variar considerablemente. Se recomienda distinguir cuidadosamente las boquillas según las especificaciones facilitadas anteriormente y adquirirlas a través de canales acreditados y habituales para garantizar un rendimiento y una calidad de corte óptimos.
Siguiendo estas recomendaciones, podrá conseguir resultados de corte eficaces y de alta calidad para el acero al carbono utilizando la tecnología láser.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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