Guía práctica de puesta a punto

Parámetros de corte láser de fibra para acero al carbono, acero inoxidable y aluminio

La potencia, la velocidad, el foco, el gas, la presión y la boquilla forman un único proceso. Esta guía explica cómo elegir valores iniciales para acero al carbono, acero inoxidable, aluminio y latón, cómo validarlos en la máquina y qué comprobar cuando el borde no cumple el resultado esperado.

Use las tablas como inicioNo son recetas universales ni garantías de capacidad o acabado.
Cambie una variableRegistre material, gas, boquilla, foco, velocidad y resultado de cada prueba.
Valide el borde realLa mejor configuración depende de la productividad y calidad que necesita el cliente.
Advertencia sobre todos los valores de esta guía: Los valores son orientativos y pueden variar según la fuente láser, el cabezal, el gas, la calidad del material y los requisitos del borde. Antes de producir, confirme la tabla del fabricante y realice pruebas en la máquina, el material y la geometría reales.

Cómo utilizar correctamente una tabla de parámetros

Una tabla no describe todas las condiciones de una pieza. Normalmente ofrece un punto de partida para una línea o contorno sencillo con una combinación determinada de potencia, cabezal, óptica, gas y material. Un agujero pequeño, una esquina, una chapa con óxido o un lote de otra aleación pueden exigir una estrategia diferente aunque el espesor nominal sea idéntico.

Empiece por identificar material, calidad o aleación, espesor real, estado superficial y requisito del borde. Después compruebe el gas disponible, su pureza y presión dinámica, no solo la presión indicada en la botella o el depósito. Verifique lente, boquilla, centrado del haz y calibración de altura antes de culpar a la velocidad.

Material y espesor
Potencia y velocidad
Foco, gas y boquilla
Calidad, coste y ciclo

En las tablas siguientes, la velocidad se expresa como intervalo inicial aproximado en metros por minuto. La presión es una referencia de proceso y debe confirmarse en condiciones de flujo. El foco está expresado de forma conceptual; confirme siempre cómo define el controlador los valores positivos y negativos, porque la convención puede variar entre cabezales y sistemas.

Las variables que controlan cada corte

Potencia

Aporta energía al proceso, pero más potencia no garantiza automáticamente un borde mejor.

Velocidad

Equilibra energía por unidad de longitud, productividad, penetración y aporte térmico.

Foco

Determina dónde se concentra la energía y cómo evoluciona el haz dentro del espesor.

Gas y presión

Expulsan material fundido; el oxígeno también aporta energía por reacción.

Boquilla y altura

Condicionan el flujo, su alineación con el haz y la estabilidad sobre la chapa.

Material

Composición, planitud, recubrimiento, óxido, aceite y tolerancia de espesor cambian el resultado.

También influyen la calidad del haz, el modelo de cabezal, el estado de la lente protectora, la aceleración de la máquina, la geometría, la distancia entre piezas y el tiempo acumulado de calor. Por eso, dos máquinas con la misma potencia nominal no necesariamente trabajan con la misma velocidad.

Máquina de corte láser de fibra GWEIKE Serie LN para ajustar parámetros de chapa
Los parámetros deben validarse en la configuración concreta: fuente, cabezal, movimiento, sistema de gas y software influyen conjuntamente en el proceso.

Relación entre potencia láser y velocidad

Al aumentar la velocidad, disminuye el tiempo durante el que la energía actúa sobre cada punto. Si se avanza demasiado rápido, el haz y el gas pueden no atravesar o expulsar completamente el material. Si se avanza demasiado despacio, aumenta el calentamiento, puede ensancharse la ranura y empeorar el borde superior o las esquinas.

En chapa fina, una máquina de alta potencia suele estar limitada también por aceleración, trayectoria, altura y evacuación del material, no solo por vatios. En placa gruesa adquieren mayor importancia la estabilidad del haz, el foco, la perforación y el gas. No extrapole linealmente: duplicar la potencia no significa duplicar la velocidad en cualquier espesor.

Método: parta del valor recomendado por el fabricante, haga un patrón con rectas, curvas, esquinas y agujeros, y ajuste la velocidad en pasos moderados. Evalúe penetración, escoria, rugosidad, conicidad y dimensión antes de guardar el proceso.

Posición focal: qué cambia y cómo evitar confusiones

La posición focal indica dónde se encuentra la zona de máxima concentración respecto de la superficie o del interior del material. Moverla cambia el diámetro y la densidad de energía a lo largo del espesor. Un ajuste correcto puede mejorar penetración y expulsión; uno incorrecto genera escoria, conicidad o falta de corte aunque la potencia sea suficiente.

En muchas aplicaciones de oxígeno sobre acero al carbono grueso se emplea un foco situado hacia el interior o por debajo de la referencia superficial. En corte por fusión con nitrógeno, el punto inicial puede desplazarse de otra forma según espesor y cabezal. Estas descripciones no deben sustituir la convención del fabricante: algunos controles muestran signos opuestos o utilizan referencias distintas.

  • Calibre el cero focal conforme al procedimiento del cabezal.
  • Compruebe la altura de boquilla y la planitud de la chapa.
  • Realice una matriz de foco y velocidad manteniendo las demás variables.
  • Ajuste el foco en pasos pequeños y observe todo el espesor del borde.
  • Guarde el resultado con modelo de lente y boquilla.

Oxígeno, nitrógeno o aire comprimido

GasMateriales habitualesQué aportaLimitacionesQué comprobar
Oxígeno (O₂)Acero al carbonoReacción exotérmica; útil en placa media y gruesaBorde oxidado y sensible a presión excesivaPureza, presión estable, foco y boquilla
Nitrógeno (N₂)Inoxidable, aluminio, latón y carbono sin óxidoExpulsa el metal fundido y limita oxidaciónAlta presión, caudal y costePureza, presión dinámica, tubería y diámetro
AireChapa fina y trabajos con criterio compatiblePuede reducir coste de gas compradoResultado oxidado/coloreado y coste del compresorSequedad, aceite, partículas, caudal y estabilidad

El aire no es “gratuito”: requiere compresión, electricidad, secado, filtración y mantenimiento. El agua, aceite o partículas perjudican el proceso y pueden contaminar el sistema óptico. Para nitrógeno, la calidad visual del borde depende también de la pureza y de que no exista contaminación en líneas o material.

Diámetro, tipo y centrado de la boquilla

La boquilla dirige el gas alrededor del haz. En muchas configuraciones se utilizan boquillas dobles para oxígeno y boquillas simples para nitrógeno o aire, pero la selección final debe seguir la base de datos del cabezal. Un diámetro mayor admite más flujo, aunque también puede elevar el consumo y reducir el control si no corresponde al proceso.

Antes de ajustar parámetros, inspeccione el orificio, la forma y la superficie. Una colisión puede deformar la salida; una boquilla descentrada crea un flujo asimétrico y hace que el borde cambie según la dirección. Verifique además la distancia a la chapa y el seguimiento capacitivo.

Cambio e inspección de la boquilla de una máquina de corte láser de fibra
Una boquilla dañada o descentrada puede provocar escoria y cortes inestables incluso cuando potencia, velocidad y foco parecen correctos.

Valores iniciales: acero al carbono con oxígeno

El oxígeno reacciona con el hierro y aporta energía al corte. Suele trabajar a presión más baja que el nitrógeno. El exceso de presión puede alterar la reacción y empeorar el borde, por lo que “más presión” no equivale a “más capacidad”. El resultado presenta una capa oxidada que puede requerir tratamiento antes de ciertos procesos de pintura o soldadura.

Referencia inicial, no valor garantizadoEn móvil: deslice horizontalmente
EspesorPotencia de referenciaVelocidad inicialPresión O₂Foco inicialBoquillaObservación
2 mm1–2 kW4–9 m/min0,5–1,0 barInterior, según cabezal1,0–1,2 mm dobleAjustar para evitar quemado superior
3 mm1–3 kW3–4,5 m/min0,5–1,0 barInterior1,0–1,2 mm dobleComprobar esquinas y pequeños agujeros
6 mm1,5–4 kW1,4–2,8 m/min0,5–1,0 barMás profundo1,2–1,5 mmValidar estrías y escoria inferior
10 mm2–6 kW1,0–2,3 m/min0,5–1,0 barSegún óptica1,2–2,0 mmSeparar perforación y corte
16 mm3–12 kW0,6–3,0 m/min0,5–1,0 barValidación por matriz1,5–4,0 mmGran variación según potencia y proceso
20–25 mm4–12 kW o superior0,4–1,6 m/minSegún estrategiaEspecífico del cabezalProceso de placa gruesaRequiere perforación y prueba dedicada

Los valores son orientativos y pueden variar según la fuente láser, el cabezal, el gas, la calidad del material y los requisitos del borde. La convención y el cero del foco deben confirmarse en la máquina.

Acero al carbono con nitrógeno o aire

En chapa fina, el nitrógeno o el aire permiten aprovechar velocidades elevadas y evitar o reducir la capa de óxido del proceso con oxígeno. Exigen mucho más caudal y presión. La selección depende del acabado posterior, coste del gas, capacidad del compresor y productividad.

Referencia inicial, no valor garantizadoEn móvil: deslice horizontalmente
EspesorPotencia de referenciaVelocidad inicialGasPresión inicialBoquillaObservación
1 mm1–3 kW10–28 m/minN₂/aire10–12 bar1,5 mm simpleLa dinámica limita en contornos pequeños
2 mm2–6 kW9–25 m/minN₂/aire10–12 bar2,0 mm simpleControlar rebaba fina inferior
3 mm4–12 kW8–28 m/minN₂/aire12–14 bar2,0–2,5 mmConfirmar caudal real y aceleración
4–6 mm6–12 kW5–24 m/minN₂/aire13–16 bar2,5–3,5 mmComparar coste y borde con O₂

Los valores son orientativos y pueden variar según la fuente láser, el cabezal, el gas, la calidad del material y los requisitos del borde. Confirme que todo el circuito soporta el caudal y la presión requeridos.

Acero inoxidable con nitrógeno

El objetivo habitual es expulsar el metal fundido sin generar una capa de óxido intensa. La pureza de nitrógeno, la limpieza de líneas y chapa y el estado óptico influyen en el color. Decir “borde sin oxidación” solo es correcto después de acordar un criterio visual y validarlo con el cliente.

Referencia inicial, no valor garantizadoEn móvil: deslice horizontalmente
EspesorPotencia de referenciaVelocidad inicialPresión N₂Foco inicialBoquillaObservación
1 mm1–3 kW13–30 m/min10–14 barCerca de superficie1,5 mm simpleRevisar calentamiento en piezas pequeñas
2 mm1–4 kW6–18 m/min12–16 barLeve desplazamiento2,0 mm simpleLa pureza influye en el color
3 mm1,5–6 kW2,5–16 m/min13–18 barSegún cabeza2,0–2,5 mmEquilibrar velocidad y escoria
6 mm2–12 kW1,5–15 m/min14–20 barValidar con matriz3,0–3,5 mmCaudal y tubería son críticos
10 mm3–12 kW0,5–7,5 m/minSegún sistemaEspecífico3,5–5,0 mmVerificar lente, gas y escoria
12–20 mm6–12 kW o superior0,2–5,5 m/minSegún cabezalEspecíficoProceso de placa gruesaPrueba obligatoria con la aleación real

Los valores son orientativos y pueden variar según la fuente láser, el cabezal, el gas, la calidad del material y los requisitos del borde. No interprete “nitrógeno” como garantía automática de un borde sin color.

Aluminio: la aleación y la superficie importan

El aluminio conduce rápidamente el calor y presenta reflectividad elevada. El comportamiento cambia entre aluminio puro y diferentes familias de aleación. Consulte la compatibilidad y protección frente a reflexión de la fuente y de la máquina, especialmente en aplicaciones fuera de la base de datos validada.

Referencia inicial, no valor garantizadoEn móvil: deslice horizontalmente
EspesorPotencia de referenciaVelocidad inicialGasPresión inicialBoquillaObservación
1 mm1–3 kW10–30 m/minN₂10–16 bar1,5 mm simpleIdentificar aleación y película
2 mm1–4 kW5–15 m/minN₂12–18 bar2,0 mm simpleRevisar rebaba y estabilidad
3 mm1,5–6 kW1,5–14 m/minN₂14–20 bar2,0–2,5 mmLa aleación cambia la ventana útil
4–6 mm2–12 kW0,9–8 m/minN₂Según sistema2,5–3,5 mmValidar foco, gas y óptica
8–10 mm4–12 kW o superior0,5–6 m/minN₂Según cabezal3,5 mm o proceso específicoRequiere prueba con lote real

Los valores son orientativos y pueden variar según la fuente láser, el cabezal, el gas, la calidad del material y los requisitos del borde. Registre siempre la designación de la aleación.

Latón y otros metales reflectantes

El latón debe validarse independientemente del acero y el aluminio. La composición, reflectividad y conductividad cambian la absorción y la ventana de proceso. Utilice únicamente configuraciones autorizadas por el fabricante de la fuente y del equipo.

Referencia inicial, no valor garantizadoEn móvil: deslice horizontalmente
EspesorPotencia de referenciaVelocidad inicialGasPresiónBoquillaObservación
1 mm1–3 kW9–20 m/minN₂Alta, según sistema1,5–2,0 mmConfirmar composición y protección
2 mm1,5–4 kW5–14 m/minN₂Según caudal2,0 mmComprobar escoria y reflexión
3 mm2–6 kW3–12 m/minN₂Según cabezal2,5 mmNo extrapolar desde acero
4–6 mm3–6 kW o superior0,8–8 m/minN₂Proceso específico3,0 mm aprox.Prueba y aprobación del fabricante

Los valores son orientativos y pueden variar según la fuente láser, el cabezal, el gas, la calidad del material y los requisitos del borde. No intente un material reflectante fuera de la capacidad aprobada del sistema.

Aplicación de acero al carbono de 1 a 5 mm. El video muestra un caso concreto y no garantiza los mismos valores en otra configuración.

Aplicación de aluminio de 1 a 6 mm. La aleación, el gas, el cabezal y el criterio de borde deben validarse por separado.

La perforación de placa gruesa necesita sus propios parámetros

La perforación crea un canal antes de que empiece el movimiento. En placa gruesa puede utilizar varias fases con cambios de potencia, modulación, altura, presión y foco. Si el movimiento comienza antes de terminar, aparecen zonas sin penetrar y escoria intensa. Si la energía se mantiene demasiado tiempo, aumenta el cráter y las proyecciones.

No copie tiempos de otra máquina. Defina la estrategia según potencia, óptica, espesor, material y distancia entre el punto de perforación y el contorno. Controle salpicaduras sobre la boquilla y lente, y utilice funciones de detección disponibles. Registre por separado parámetros de perforación y parámetros de avance.

Por qué los parámetros necesitan ajuste en planta

Una tabla no conoce la composición de su lote, la tolerancia real de espesor ni el estado de la óptica. Incluso una receta validada cambia si se sustituye la lente, se monta otra boquilla, disminuye la pureza del gas o la chapa se deforma con calor. El objetivo de la puesta a punto es crear una receta repetible para condiciones documentadas.

  1. Inspeccione el sistema: lente, boquilla, centrado, altura, refrigeración y gas.
  2. Identifique el material: proveedor, calidad, espesor, superficie y número de lote.
  3. Cargue un punto inicial: use la biblioteca del fabricante antes que una tabla genérica.
  4. Corte un patrón: incluya recta, curva, esquina, agujero y varias direcciones.
  5. Cambie una variable: pruebe velocidad o foco, no ambos a la vez.
  6. Mida el resultado: penetración, escoria, rugosidad, conicidad, dimensión y tiempo.
  7. Guarde la receta: incluya gas, presión dinámica, boquilla, lente y fecha.
Buena práctica: conserve una pieza patrón aceptada. Cuando la calidad cambie, comparar con ella ayuda a distinguir una desviación del proceso de una expectativa subjetiva.

Diagnóstico de defectos: qué revisar primero

ProblemaCausas posiblesOrden de comprobaciónAjuste controlado
No atraviesaVelocidad alta, foco incorrecto, gas insuficiente, lente contaminada o perforación incompletaLente → boquilla → gas → foco → velocidadCorregir condición y repetir cambiando una variable
Escoria inferior duraVentana de velocidad/foco incorrecta o flujo descentradoCentrado → altura → presión → foco → velocidadCrear matriz pequeña de foco y velocidad
Inoxidable amarilloPureza baja, contaminación o expulsión deficienteGas → tubería → superficie → boquillaValidar pureza y presión dinámica
Borde superior fundidoVelocidad baja, energía alta o acumulación en esquinaTrayectoria → velocidad → potenciaOptimizar control de esquina y entrada
Calidad cambia por direcciónBoquilla descentrada, óptica o flujo asimétricoBoquilla → centrado → lente → gasCortar patrón en cuatro direcciones
Calidad cambia en la mesaChapa no plana, seguimiento, calibración o movimientoMaterial → altura → mesa → geometríaRepetir patrón en distintas posiciones
Agujero deformadoDiámetro exigente, perforación, calor o dinámicaRelación diámetro/espesor → entrada → velocidadAplicar estrategia de pequeño contorno validada

Evite responder a todos los defectos aumentando potencia o presión. Primero confirme que la máquina está en condiciones conocidas; después ajuste de forma trazable. Si aparecen alarmas, reflexión anormal, daño óptico o comportamiento inestable, detenga la prueba y contacte al servicio técnico.

Solicite parámetros iniciales y una prueba de corte

Envíe material, calidad o aleación, espesor, plano, gas disponible y requisito de borde. GWEIKE puede recomendar una configuración y preparar una prueba para validar su aplicación antes de definir la propuesta.

Preguntas frecuentes

¿Puedo copiar directamente los parámetros de otra máquina?

Solo como referencia inicial. Confirme fuente, cabezal, lente, boquilla, gas, convención de foco, material y control; después realice pruebas propias.

¿Más potencia siempre permite un borde mejor?

No. Puede aumentar capacidad o velocidad, pero el resultado depende de densidad de energía, gas, foco, dinámica y control térmico.

¿Por qué la presión indicada no coincide con la presión de trabajo?

Puede existir caída en tuberías, válvulas y filtros. Para procesos de alto caudal interesa la presión dinámica disponible durante el corte.

¿Oxígeno o nitrógeno para acero al carbono?

El oxígeno es habitual en placa media/gruesa y deja óxido. Nitrógeno o aire pueden ser interesantes en chapa fina y cuando se desea otro acabado; compare velocidad, coste y proceso posterior.

¿Cómo sé si el problema es la boquilla o el parámetro?

Compruebe daños, centrado y altura antes de ajustar recetas. Un defecto que cambia con la dirección suele apuntar a flujo o alineación.

¿Los valores de estas tablas son garantizados?

No. Los valores son orientativos y pueden variar según la fuente láser, el cabezal, el gas, la calidad del material y los requisitos del borde.

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