El siguiente artículo muestra los resultados obtenidos de la variación de los parámetros de corte por una máquina de fibra láser  de 3kw, el objetivo es obtener una buena  calidad  de corte en placas de en hot roll steel de 0.375 in (9.5 mm) de grosor. Los parámetros probados incluyen la velocidad de corte, la posición focal y la presión del gas. La optimización de estos parámetros  mejora la eliminación de la material fundido en las piezas,  al igual para evita la adherencia de escoria no deseada en el borde de corte inferior o incluso la penetración incompleta de la pieza de trabajo cuando la intensidad del laser no es suficiente.

Foco

El foco indica el diámetro mínimo del rayo láser. Se determina conjuntamente por el [focus] del cabezal de corte que se muestra en la figura y [Cutting Height] en [layer parameters] del software, donde la densidad de energía en el foco es la máxima. Según el material de corte, el foco puede estar en la pieza de trabajo, sobre la pieza de trabajo o debajo de la pieza de trabajo, como se muestra a continuación:

La posición de enfoque depende del tipo de gas de corte:

 Es recomendable limpiar con regularidad los lentes debido a que la posición de enfoque cambia con la condición de la lente. Si los lentes están sucios o viejos, la posición de enfoque se desplazará hacia arriba. El rango de desplazamiento puede alcanzar varios milímetros, dependiendo de la edad o el grado  de  suciedad. 

Para el material utilizado en la evaluación el foco correcto es 4, el gas utilizado fue  oxígeno lo que indica que  el foco debe estar ubicado sobre la pieza de trabajo,  la siguiente figura  muestra que el lado inferior del material donde los focos cercanos a cero no logran una penetración completa de la pieza, al igual   focos superiores a 4  evidencian una generación excesiva de de escoria  en el borde de corte inferior.

Velocidad de Corte

Este parámetro se  selecciona de acuerdo al material y su grosor,  las velocidades de corte tienen un gran impacto en la calidad del corte. Una velocidad  adecuada mejora la eficiencia de la máquina sumado a  una buena calidad de corte.

Impacto de la alta velocidad de avance del corte:

• Es posible que no se pueda cortar y se generen  chispas.

• Algunas áreas se pueden cortar, mientras que otras no.

• Toda la sección de corte es rugosa, sin embargo  no se generan manchas de fusión.

• La placa de corte se derrite excesivamente y la sección de corte es áspera.

• La costura de corte se ensancha en consecuencia, y toda el área se funde en pequeñas posiciones redondeadas o afiladas y no se puede lograr el efecto de corte ideal.

• La eficiencia de corte es baja, lo que afecta la capacidad de producción.

La velocidad de alimentación se puede determinar de acuerdo con las chispas de corte; generalmente, las chispas de corte se extienden de arriba a abajo; si las chispas se inclinan, la velocidad de alimentación es demasiado rápida; si las chispas son pocas, no se esparcen, ni se juntan, la velocidad de alimentación es demasiado lenta. La velocidad de corte adecuada se muestra en la figura siguiente, la superficie de corte es estable y la sección inferior no produce manchas de fusión.

La siguiente figura muestra los resultados obtenidos para el material evaluado, en velocidades inferiores a 1 m/min el acabado del material es áspero y se presenta bordes quemados, asi mismo para velocidades superiores a 1.7 m/min no se logra el corte completo de la pieza o una superficie rugosa. 

Tipo de Gas y presión

Es importante seleccionar el gas de corte de acuerdo al material. El gas ayuda a la disipación del calor y al soporte de la combustión, eliminando las manchas de fusión, lo que resulta en sección de corte de mejor calidad. 

Impacto de la presión del gas en el corte

Si la presión del gas de corte es insuficiente, se producirán manchas de fusión al cortar, y la velocidad de corte no puede satisfacer la productividad.

Si la presión del gas de corte es demasiado alta, se producirán una superficie de corte  rugosa y la costura es ancha; también provocará la fusión de una parte de la sección de corte y no puede formar una buena sección de corte.

Impacto de la presión del gas de corte en la perforación:

Si la presión del gas es demasiado baja, es difícil que el láser penetre en la placa de corte y el tiempo de punzonado aumenta, lo que resulta en una baja productividad.

Si la presión del gas es demasiado alta, puede causar la fusión del punto de penetración y formar puntos de fusión más grandes, afectando así la calidad del corte.

Durante la perforación con láser, generalmente se usa alta presión de gas para perforar piezas de chapa, y una presión de gas más baja  para perforar piezas gruesas.

Generalmente, cuando la máquina  está cortando acero al carbono, cuanto más grueso es el material, menor deberá ser la presión del gas de corte.

En acero inoxidable, aunque la presión del gas de corte no cambia con el grosor del material, el gas de corte siempre deberá estar en estado de alta presión.

 En resumen, el gas de corte y la presión del corte por láser deben ajustarse de acuerdo con la situación real del corte y usar diferentes parámetros de corte de acuerdo con las circunstancias específicas en la aplicación específica.

La siguiente figura evidencia los resultados obtenidos para diferentes niveles de presión de oxígeno aplicadas al material.