No corte a laser, a qualidade da penetração do furo determina diretamente a estabilidade dos cortes subsequentes. Para materiais espessos, a penetração incompleta frequentemente resulta em superfícies de corte ásperas, acúmulo severo de escória e até danos ao bocal. Usando a tecnologia de perfuração de três estágios como exemplo, este artigo fornece uma análise aprofundada dos princípios de perfuração, configurações de parâmetros e soluções para problemas comuns, ajudando você a enfrentar facilmente os desafios de penetração em materiais de várias espessuras.
Por Que Chapas Grossas Precisam de Perfuração em Vários Estágios?
O processo de perfuração no corte a laser envolve fusão local do material por laser de alta energia, seguido pela remoção de escória com gás auxiliar. Quanto mais espessa a chapa, mais difícil a perfuração se torna, devido às seguintes razões:
- O acúmulo de calor é lento e a energia não pode penetrar profundamente.
- Difícil descarregar a escória e fácil bloquear o canal.
- A reação de oxidação é intensa e o aço carbono está propenso a explosão de furo.
Portanto, a perfuração tradicional de estágio único é propensa a salpicos de metal fundido (explosão), perfuração incompleta e contaminação do bocal causada por refluxo de ar.
A solução é a perfuração progressiva em vários estágios (por exemplo, perfuração de três estágios).
Explicação do Princípio de Perfuração de Terceiro Estágio
A perfuração de terceiro estágio alcança a penetração da chapa através de três fases distintas de emissão de luz, cada uma empregando diferentes parâmetros de energia. O processo segue uma sequência lógica: pulsos iniciais de alta energia criam rapidamente pontos de entrada de oxigênio, seguidos por níveis de energia progressivamente mais baixos com duração de exposição estendida até a penetração completa. O número necessário de estágios de perfuração aumenta proporcionalmente com a espessura da chapa.
O processo específico é o seguinte:
Perfuração inicial: Posicione o cabeçote de corte em um nível mais alto com comprimento focal zero, depois aplique parâmetros de alta energia (alta potência, alta frequência, ciclo de trabalho médio) para criar ranhuras rasas na chapa metálica. Isso reduz a espessura do material enquanto permite a penetração de oxigênio. Posteriormente, cesse o processo de polimento e sopro.
Esta fase visa formar ranhuras superficiais rasas que minimizam a profundidade de perfuração subsequente, aumentam a permeabilidade ao oxigênio e facilitam a reação de combustão.
Para a segunda perfuração: abaixe a altura do cabeçote de corte e mude o foco para comprimento focal negativo para concentrar energia na placa. Use energia reduzida (alta potência, baixa frequência e menor ciclo de trabalho) para emitir luz enquanto estende a duração. Em seguida, pare a luz e sopre ar. Este estágio visa estabilizar o canal em expansão, prevenir acúmulo de escória e evitar perfuração induzida por energia excessiva.
Terceira perfuração: O cabeçote de corte continua a descer para baixar o foco, mantendo o nível de energia mais baixo do estágio anterior (alta potência, baixa frequência, ciclo de trabalho reduzido) e tempo de exposição estendido, visando penetrar o material restante na parte inferior.