Alguma vez teve dificuldade em escolher o bocal de corte a laser adequado para o seu projeto? A seleção do bocal ideal é crucial para obter cortes limpos e precisos e maximizar a eficiência. Neste artigo, vamos explorar os principais factores a ter em conta ao tomar esta decisão e fornecer informações especializadas para o ajudar a fazer uma escolha informada. Descubra como o bocal correto pode elevar os seus resultados de corte a laser a novos patamares.
A escolha correcta do bocal de corte a laser duplica a eficiência.
Embora possa parecer uma peça pequena e discreta, o seu papel não é insignificante. Tem de resistir ao ressalto de detritos fundidos e controlar a área e a dimensão da difusão de gás.
Por conseguinte, a qualidade do bocal para a cabeça de corte a laser é um dos factores importantes que determinam a qualidade do corte a laser. Hoje, vamos discutir como escolher o bico certo.
Sim, existe uma diferença significativa, uma vez que o material e a precisão do bocal desempenham um papel decisivo na condutividade, condutividade térmica, dificuldade de ajuste e proteção da cabeça do laser.
Um bom bocal pode proteger a lente ótica dentro da cabeça de corte e libertar gás auxiliar para a superfície e a fenda do material de corte, guiando o gás para ajudar no corte e remover a escória, deixando um corte limpo.
Por conseguinte, a qualidade do bocal afecta diretamente a vida útil da cabeça de corte e a qualidade da peça a cortar.
De um modo geral, os bicos que vêm com a cabeça de corte original têm um preço mais elevado, o que tornou os bicos de terceiros muito populares. No entanto, nem todos os fabricantes terceiros têm capacidade de produção para este tipo de consumíveis.
Na guerra de preços dos cortadores a laser de fibra nos últimos anos, os preços dos acessórios para cortadores a laser também baixaram. Perseguir cegamente os preços baixos e ignorar a qualidade resultará em mais danos do que benefícios.
Se a conceção e a manutenção do bocal não forem adequadas, a precisão do processamento pode ser insuficiente, resultando numa redução do caudal de gás e numa direção instável do fluxo de ar, o que pode afetar a fusão dos materiais durante o processo de corte e produzir detritos fundidos. Os materiais mais espessos podem mesmo tornar-se impossíveis de cortar.
Seleção de um bico demasiado grande
Seleção de um bocal demasiado pequeno
Atualmente, existem dois tipos principais de concepções de bicos: "bocal de baixa velocidade" (o caudal de gás é inferior à velocidade do som) e "bocal de alta velocidade" (o caudal de gás é próximo da velocidade do som).
Os factores que afectam o desempenho do bocal incluem a pressão do gás na cavidade da cabeça de corte, o diâmetro do bocal, a forma interna do bocal e a forma da saída do bocal.
O princípio de funcionamento de um bocal de alta velocidade é semelhante ao princípio de exaustão de um foguetão ou motor a jato, que tem um efeito de aceleração no gás que entra no bocal. Por conseguinte, um bocal de alta velocidade pode produzir melhores resultados de corte para materiais viscosos.
Se for utilizado um bocal normal de baixa velocidade, a pressão da superfície da peça de trabalho irá flutuar significativamente à medida que a altura de corte muda, o que pode levar a resultados de corte insatisfatórios.
O corte a laser é atualmente reconhecido como um dos métodos mais eficientes, de alta qualidade e precisos de processamento de metais.
Vários factores afectam o corte a laser e o bocal é um deles. A seleção do bocal adequado para o corte de diferentes materiais pode simplificar o processamento. Mas como podemos escolher corretamente o bocal certo? Vamos dar uma olhadela hoje.
O bocal, também conhecido como bocal de cobre, é um dos componentes mais importantes do corte a laser. Localizado na extremidade inferior da cabeça de corte, tanto o feixe laser como o gás auxiliar actuam sobre o material de corte através do bocal. A sua principal função é recolher o gás auxiliar e formar uma alta pressão, libertando-o para a superfície e para o kerf do material de corte.
Isto sopra o material de base que derreteu e vaporizou durante o processo de corte, deixando um corte limpo. Ao mesmo tempo, evita que poluentes como escória derretida e poeira saltem de volta para cima, protegendo assim a lente interna.
Para obter melhores secções de corte, é necessário controlar a concentricidade do feixe laser e o centro do bocal, que é um dos factores importantes que afectam a qualidade do corte. Por conseguinte, o bocal deve ser coaxial com o feixe laser para obter melhores secções de corte.
Quando o centro do bocal e o centro do feixe de laser não são coaxiais, os efeitos na qualidade do corte são os seguintes:
Para verificar se o feixe laser e o bocal são coaxiais, são necessários os seguintes passos para o teste:
Se o furo estiver no centro do círculo, isso significa que o feixe de laser e o bocal são coaxiais e não é necessário qualquer ajuste. Se o orifício não for coaxial com o centro do círculo, ou se o orifício não puder ser visto (o feixe de laser atinge a parede interior do bocal), é necessário ajustar o parafuso de ajuste na cabeça de corte a laser. Repetir os passos 1-3 até que o orifício do laser coincida com o centro do bocal.
Seleção do tipo de bocal:
Os bicos dividem-se em bicos de camada simples e bicos de camada dupla. Os bicos de camada simples têm velocidades de fluxo de gás relativamente lentas e são normalmente utilizados para cortar metais como o aço inoxidável, a liga de alumínio e o cobre, utilizando frequentemente o azoto como gás auxiliar.
Os bicos de camada dupla têm velocidades de fluxo de gás rápidas, adequadas para corte a alta velocidade, e são frequentemente utilizados para cortar aço-carbono, utilizando geralmente oxigénio como gás auxiliar, e a superfície de corte torna-se normalmente preta devido à oxidação.
Seleção do tamanho do bico:
A dimensão da abertura do bocal determina a velocidade do fluxo de gás que actua sobre o material de corte, afectando assim a remoção do material fundido. Quanto maior e mais rápido for o fluxo de ar que entra na fenda de corte, maior será a capacidade de soprar o material fundido.
Em teoria, quanto mais espessa for a chapa, maior deverá ser o bocal a utilizar. No entanto, quanto maior for a abertura do bocal, maior é a probabilidade de o material fundido salpicar para cima durante o corte, o que reduz a vida útil da lente.
Os bicos deformados ou com gotículas fundidas afectam o efeito de corte. Por conseguinte, o bocal deve ser manuseado com cuidado para evitar impactos ou deformações, e quaisquer gotículas fundidas no bocal devem ser limpas imediatamente.
Factores a considerar na seleção de um bico:
Há vários factores a considerar ao selecionar um bico:
Necessidades de processamento: Os bicos de camada única utilizados nos equipamentos laser são principalmente utilizados para corte de aço inoxidável e chapas de alumínio com azoto, enquanto os bicos de camada dupla são utilizados principalmente para cortar aço-carbono com oxigénio.
Material: Os bicos são normalmente feitos de dois materiais, cobre púrpura e latão. O cobre púrpura tem melhor condutividade e desempenho térmico do que o latão.
Tamanho: O tamanho da abertura do bocal determina o caudal de gás e a forma do campo de gás. Geralmente, ao cortar chapas com menos de 3 mm, recomenda-se a utilização de um bocal com um diâmetro de 1 mm, e para 3 mm ou mais, recomenda-se um bocal com um diâmetro de 1,5 mm. Para cortes superiores a 10 mm, recomenda-se um bocal com um diâmetro de 2 mm ou superior.
Precisão de processamento: Um bom bico de cabeça de laser deve ter uma concentricidade de 0,03 mm, enquanto os bicos com um tamanho de 1,0 mm ou menos devem ter uma concentricidade de 0,02 mm ou melhor. Os bicos com concentricidade de alta precisão não só reduzem a depuração inicial durante o processamento, como também evitam eficazmente danos na cabeça do laser causados pelo laser de alta energia que atinge a parede interna da cabeça.
Existem vários tipos de bicos normalmente utilizados em aplicações industriais. Aqui estão alguns dos mais comuns:
Bocal de camada única - S
Características: Parede interior cónica com elevado caudal de gás para soprar escórias.
Objetivo: Corte por fusão de materiais como o aço inoxidável e placa de alumínio.
Bocal de camada dupla - D
Características: Bocal composto de camada dupla com um núcleo interior adicionado com base num bocal de camada única.
Objetivo: Camada dupla 2.0 ou superior para corte em areia de aço-carbono
Bocal de camada dupla de alta velocidade - E
Características: O bocal tem uma forma pontiaguda e os três orifícios na extremidade do núcleo interno são maiores do que os de um bocal normal de camada dupla.
Objetivo: É utilizado principalmente para o corte de alta potência, alta velocidade e alta qualidade de aço carbono até 20 mm de espessura com um acabamento de superfície liso e brilhante.
Bocal de camada única de alta velocidade - SP
Características: O bocal tem uma forma pontiaguda, com uma parede interior cónica que apresenta um design escalonado.
Objetivo: É utilizado principalmente para o corte de alta potência e alta velocidade de aço-carbono com uma espessura superior a 20 mm, resultando num acabamento de superfície liso e brilhante. Também é adequado para aplicações de corte por focalização de oxigénio.
Bocal de camada única de alta velocidade - SD
Características: O bocal tem uma forma pontiaguda com uma parede interior cónica e uma área de orifício do bocal maior.
Objetivo: É utilizado principalmente para o corte a alta velocidade de aço-carbono com uma espessura superior a 20 mm, resultando num desempenho de corte suave e estável com melhor qualidade de corte.
Bocal de impulsão - B
Características: Melhorado a partir de um bocal de camada única, o bocal tem uma camada de degrau no orifício do bocal.
Objetivo: Pode ser utilizado para o corte de alta potência de aço inoxidável e aço carbono com azoto ou ar comprimido a baixa pressão.
Passos para a instalação do bocal:
Por exemplo, para um BLT 12kW corte a laser cabeça com um ponto focal emparelhado com um bocal (0 ponto focal deve ser calibrado):
É importante instalar e calibrar corretamente o bocal para garantir um desempenho e uma qualidade de corte óptimos.
| Laser | Espessura de corte (corte de superfície brilhante de aço-carbono com oxigénio) | Bocal sugerido |
|---|---|---|
| Laser de baixa potência (≤6000W) | 16-20mm | 1.4D-1.6D bocal cónico geral |
| Laser de alta potência (≥6000W, utilizando Raycus 12kW como exemplo) | 3-12mm | Bocal de alta velocidade de camada dupla 1.2E |
| 12-14mm | 1.2B-1.4E bocal de alta velocidade de dupla camada | |
| 16-20mm | 1.4E-1.6E bocal de alta velocidade de camada dupla | |
| 22-35 mm | SP1.4-SP1.8 bocal de alta velocidade de camada única ou 1,4E-1,8E bocal de alta velocidade de camada dupla | |
| 35-40mm | SP1.6-SP1.8 bocal de alta velocidade de camada única ou 1,6E-1,8E bocal de alta velocidade de camada dupla |
A qualidade dos bicos no mercado é muito variável. Recomenda-se que os distinga cuidadosamente de acordo com o conteúdo acima referido e que os compre através de canais regulares.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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