En el campo del corte por láser, especialmente para el procesamiento de metales altamente reflectantes como el cobre, el latón y sus aleaciones, la selección de la boquilla de corte es de vital importancia. Entre ellas, el rociado simple y el rociado doble son las dos formas estructurales principales, que tienen diferencias fundamentales en diseño, principio de funcionamiento y escenarios aplicables.
1. Diferencias de diseño estructural
Boquilla simple
La estructura consta de un único canal de gas. En su interior, normalmente está compuesto por un cono (anillo de vórtice) y el cuerpo de la boquilla, formando una trayectoria de flujo de gas circular.
El gas auxiliar de alta presión (generalmente nitrógeno o aire comprimido sin oxígeno) se expulsa de este canal de flujo anular, formando un flujo de gas convergente y colimado.
Boquilla doble
La estructura consta de dos canales de gas independientes y coaxiales. La capa interna es el canal de gas de corte principal, cuya estructura es similar a la de una boquilla simple. La capa externa es un canal de gas anular adicional e independiente.
La estructura de doble inyección permite que dos gases (o el mismo gas pero a diferentes presiones) funcionen simultáneamente a través de los canales interno y externo.
II. Mecanismo de trabajo y funciones principales
Mecanismo de trabajo de una boquilla simple
Su función principal es generar un chorro de gas estable y de alta velocidad. Este flujo de gas tiene tres efectos principales:
Formación de protección: Eliminar el metal fundido en el borde de corte para completar el corte.
Protección de la lente: Evitar que las salpicaduras de metal generadas durante el proceso de corte contaminen y dañen la lente de enfoque inferior.
Enfriamiento auxiliar: Para enfriar los componentes internos del cabezal de corte.
Al cortar materiales de alta reflexión, el diseño del flujo de aire de la boquilla simple, especialmente cuando se combina con la trayectoria del gas de vórtice, puede dispersar y atenuar eficazmente la energía del láser reflejada en el interior de la boquilla, reduciendo así el riesgo de que la propia boquilla se dañe por la luz reflejada.
El mecanismo de trabajo de la boquilla doble
Su mecanismo de trabajo se basa en el principio de la protección de la cortina de aire. Los flujos de aire internos y externos trabajan juntos:
Flujo de aire interno: Consistente con la función de la boquilla simple, es responsable de la tarea principal de corte, a saber, perforar el material y eliminar la escoria.
Flujo de aire externo: Forma una "cortina de aire" que rodea el flujo de aire principal interno. La función principal de esta cortina de aire es:
Mayor antirreflectancia: El flujo de aire externo puede enfriar y limpiar de manera más efectiva la cara final de la boquilla, y bloquear y dispersar aún más la energía del láser reflejada desde la superficie de la pieza de trabajo, proporcionando un mayor nivel de protección para la boquilla y el cabezal de corte.
Mejora de la estabilidad de corte: El flujo de aire externo ayuda a estabilizar el flujo de aire principal interno, reduciendo la turbulencia dentro del borde de corte, logrando así potencialmente una superficie de corte más suave.
III. Comparación de parámetros de rendimiento y escenarios de aplicación
La diferencia fundamental entre las boquillas de corte de cobre de boquilla simple y boquilla doble radica en el diseño y control del campo de flujo de gas. La boquilla simple logra el corte y la protección básica a través de un único flujo de gas optimizado, con características económicas y prácticas. La boquilla doble, a través de la sinergia de un flujo de gas de doble capa interna y externa, construye un sistema de protección de cortina de gas más potente, proporcionando una ventana de proceso y seguridad del equipo más altas al tratar con riesgos de reflexión extremos. La elección de qué boquilla usar depende del material de procesamiento específico (pureza, grosor), los requisitos del proceso (calidad de la sección, velocidad) y las consideraciones generales de costos.