Corte de Metales de Alta Energía: 2 Procesos
Este artículo arroja luz sobre los dos procesos principales incluidos en el corte de metales con rayos de alta energía. Los procesos son: 1. Corte de haz de electrones 2. Corte de haz de láser.
Proceso # 1. Corte por haz de electrones:
En este proceso, se hace un haz de electrones (EB) de electrones de alta velocidad para incidir en la pieza a cortar. La configuración es la misma que la utilizada para la soldadura por haz de electrones (EBW), sin embargo, la entrada de calor requerida para el corte es mayor.
El haz de electrones genera calor en la pieza de trabajo que vaporiza el material y permite que el haz penetre más profundamente mediante la técnica de embutición. La profundidad de penetración depende de la potencia de la viga. Mientras que en EBW el metal fluye alrededor del ojo de la cerradura y se llena por detrás, al cortar la entrada de calor se incrementa para que el ojo de la cerradura no se cierre.
Todos aquellos metales que pueden soldarse mediante el proceso EBW también pueden cortarse mediante este proceso. La calidad del corte del neumático se compara favorablemente con la calidad del corte en el corte con oxiacetileno. Dependiendo de la maniobrabilidad de la Obra o la pistola de haz de electrones, se puede cortar cualquier forma deseada.
El proceso EB se puede usar con ventaja para cortar metales reactivos como el circonio, titanio, etc. Sin embargo, debido a que se produce una gran cantidad de vapores metálicos durante la operación de corte y el metal fundido cae del corte en la cámara de vacío, presenta considerables dificultades. Manejo eficiente del proceso. Además el costo del equipo es muy alto. A menos que el proceso sea inevitable, está siendo reemplazado por el corte con rayo láser.
Proceso # 2. Corte por rayo láser:
El corte con rayo láser es un proceso de corte térmico que emplea un haz de luz coherente concentrado para fundir el material donde se requiere el corte. El equipo utilizado es el mismo que para la soldadura por rayo láser. El proceso se puede utilizar con o sin un gas suministrado externamente; Si se usa oxígeno, el corte se puede hacer más rápido en algunos metales debido al calor adicional producido por la reacción exotérmica.
Además del oxígeno, se puede utilizar eficazmente una amplia variedad de otros gases de asistencia, como aire comprimido, helio, argón, dióxido de carbono y nitrógeno. Los cortes obtenidos con gas inerte exhiben bordes limpios, no oxidados, pero pueden tener metal tenaz solidificado pegado al fondo de las piezas cortadas; con el corte asistido por oxígeno, el material tan pegado es principalmente escoria que es fácil de separar debido a su fragilidad.
El corte por láser requiere el uso de un rayo láser de onda continua (CW). Cuando no se obtiene una densidad de energía adecuada con un láser CW, a menudo se aumenta con un chorro de gas de alta velocidad. En general, el láser CW con hasta 1 KW de potencia y un 10% de eficiencia es suficiente para cortar metales de calibre delgado. Sin embargo, para cortar secciones más gruesas, por ejemplo, acero de 54 mm de espesor, se requiere una viga de 6 KW como se muestra en la tabla 19.9.
La principal ventaja del corte por rayo láser es que se puede utilizar en la atmósfera normal o en el vacío con la misma eficacia. El haz puede transportarse a largas distancias con sistemas ópticos, de modo que el generador de haz puede mantenerse alejado de la estación de trabajo, lo que hace posible que el haz sea utilizado en lugares de accesibilidad limitada. Proporciona una densidad térmica muy alta y no requiere que la pieza de trabajo forme parte del sistema eléctrico. Sin embargo, el corte con rayo láser es costoso en comparación con el corte con gas de oxicombustible y hasta ahora el corte con rayo láser se limita a materiales delgados.
Además de los metales, el rayo láser se utiliza con éxito para cortar plásticos, telas de madera sintética y cerámicas. Un uso importante del rayo láser es para cortar madera prensada y madera prensada en la industria de la madera. También se ha utilizado de manera eficiente para cortar telas para hacer ropa a gran escala. Se espera que los potenciales de corte del rayo láser se exploten completamente tan pronto como las unidades de generación de láser se vuelvan más fácilmente disponibles a un costo razonable.
