Maximizando a Eficiência do Corte a Laser: Fatores-Chave para Desempenho Real

O desempenho do corte a laser está sendo constantemente melhorado quase diariamente, mas alcançar desempenho real no corte a laser é sobre mais do que a própria máquina. Desempenho real é obter uma peça de qualidade fora da máquina o mais rápido e eficientemente possível. No passado, significava obter ressonadores de laser de potência cada vez maior, o que por sua vez levava a tempos de corte cada vez mais rápidos. Muitas oficinas também adicionaram automação ou mais sistemas de corte a laser para realizar uma variedade de trabalhos em uma variedade cada vez maior de materiais, como cobre, latão e alumínio mais espesso.

O que é Corte a Laser?

Dos ressonadores CO2 do passado aos ressonadores de estado sólido com fibra óptica de hoje, o corte a laser está evoluindo para uma peça de equipamento cada vez mais necessária na oficina de fabricação. O "LASER" no corte a laser é na verdade um acrônimo (você sabia?) para AMPLIFICAÇÃO DE LUZ POR EMISSÃO ESTIMULADA DE RADIAÇÃO. Esse acrônimo foi derivado do processo original usado para intensificar o feixe de luz a uma intensidade tão quente que vaporizaria metal. Nos sistemas CO2 originais, isso simplesmente significava que um dispositivo como um transmissor de radiofrequência era afixado a uma câmara com uma fonte de luz passando por ela. O bombardeio constante de ondas de radiofrequência causava a colisão das partículas de luz, dividindo a partícula, criando assim mais luz, daí a amplificação. À medida que a luz passava pela câmara (geralmente um tubo de vidro referido como "as obras de vidro"), era refletida de volta através da câmara repetidamente, deixando apenas uma pequena quantidade de luz amplificada escapar da câmara.

Nos lasers de estado sólido, o processo é muito mais simples E tem poucas ou nenhuma peça consumível. Os ressonadores de estado sólido utilizam lasers de diodo semicondutor para converter eficientemente eletricidade em luz, aproveitando centenas destes juntos é o processo que amplifica a luz cada vez mais, permitindo gravação e corte. Com sistemas de até 23 kW disponíveis (atualmente lasers disponíveis no mercado de máquinas-ferramenta vão apenas até 12 kW máximo devido a outras limitações como corte, sistemas de movimento e, mais importante, resfriamento), estes ressonadores de estado sólido são padrão na maior parte das máquinas vendidas hoje e o futuro do corte a laser.

Como um Laser Funciona Realmente?

Seja o laser criado em um ressonador CO2 ou de estado sólido, a luz agora altamente amplificada é então direcionada seja através de espelhos e lentes por um caminho de feixe (sistemas CO2) ou via cabo de fibra óptica para a cabeça de corte na máquina, onde é então refocalizada e entregue ao material com tal intensidade que causa vaporização dos materiais abaixo dela. Com a ajuda de gases de alta pressão (geralmente O2 ou N2) que são soprados diretamente ao redor do feixe de laser, o "pó" metálico agora vaporizado é rapidamente removido do material, deixando apenas uma superfície fundida limpa e suave para trás. Tipicamente, quanto maior a potência em watts de um ressonador, mais rápido o processo de remoção de material.

Acoplar este sistema a laser com um sistema de movimento altamente preciso e responsivo permite que o laser seja entregue a qualquer lugar dentro do percurso da máquina em apenas alguns milissegundos, cortando suavemente e limpa materiais como aço, alumínio, latão, cobre e muitas ligas destes materiais. Outros materiais também podem ser cortados, incluindo alguns plásticos e madeira; no entanto, o laser queima com uma intensidade tão quente que, se você não tiver cuidado, pode causar queima de alguns materiais.

Quais Propriedades do Laser Realmente Melhoram o Desempenho?

O desempenho no corte a laser pode ser medido de duas maneiras: Velocidade e Vazão. No entanto, você deve estar ciente de que muitas vezes, como em qualquer tipo de fabricação, simplesmente aumentar um processo de fabricação pode simplesmente mover o gargalo em sua oficina para a próxima etapa. Se suas peças devem ser posteriormente processadas em soldagem, montagem, dobra em prensa dobradeira ou similares, então corte a laser mais rápido pode ser um desperdício de dinheiro, pois sua máquina carregará esses outros processos muito rapidamente e ficará ociosa o resto do tempo. Com essa perspectiva em mente, se o desempenho do corte a laser ainda for uma necessidade, considere o seguinte:

1. Potência Maior: Aumentar a potência em seu processo de corte a laser aumenta a velocidade. Na extremidade inferior do espectro, os aumentos de velocidade são marginais. Na extremidade superior do espectro, os aumentos de velocidade são substanciais. Embora atualmente o corte a laser de qualidade seja limitado a cerca de 1 a 3/16 pol. (aço carbono, inox, alumínio) de espessura com um ressonador de estado sólido de 6 kW, aumentar a potência além disso aumenta muito a velocidade de corte linear; de fato, em uma comparação recente entre 6 kW e 12 kW em aço inox de 3/8 pol., o aumento foi de 150% sobre o de 6 kW.
2. Automação: Cortar peças a laser rapidamente é apenas parte da equação, como mencionamos anteriormente. Outra, e provavelmente maior parte da equação, é colocar material NA máquina e FORA da máquina tão eficientemente quanto, pois não faz sentido ter uma máquina cortar uma chapa em 2 a 3 minutos se ela fica ociosa por 5 a 10 minutos aguardando material ser descarregado e novo material recarregado. Adicionar um sistema de carga/descarga ou carregador de torre pode melhorar substancialmente o desempenho geral do corte a laser.

Quais são as Desvantagens do Aumento de Desempenho no Corte a Laser?

As desvantagens de alcançar a maior produtividade no corte a laser são custo, espaço e calor. Mover para um sistema de corte a laser de 8, 10 ou 12 kW definitivamente melhorará a velocidade em uma análise comparativa de planilha, mas o custo associado a estas unidades pode aumentar substancialmente, tanto quanto dobrar o preço do seu sistema a laser. Também é conhecido que alguns fabricantes utilizando estes sistemas de maior potência têm dificuldades em manter as cabeças de corte frias o suficiente para evitar danos, levando a tempo de inatividade frequentemente caro e reparos que eliminam qualquer produtividade ganha. Espaço também é uma consideração importante, pois adicionar um simples sistema de carga/descarga pode dobrar o espaço necessário do sistema básico e são frequentemente inflexíveis e difíceis de aplicar posteriormente.

Encontrando Máquinas de Corte a Laser de Desempenho à Venda

Se você está no mercado para um sistema de corte a laser de fibra novo, ou novo para você, a Southern Fabricating Machinery Sales tem muitas opções para escolher. Máquinas como o Laser Polaris ou Laser Piranha podem ser ótimas soluções em corte a laser de nível de entrada com pagamento abaixo de 5 mil por mês. Adversamente, para verdadeiro alto desempenho, uma solução do GRUPO BLM pode fornecer a velocidade, eficiência, flexibilidade em automação e capacidade de atualização que compradores focados em desempenho procuram. Confira todas as opções disponíveis abaixo.