O que fazer e o que não fazer

O corte a laser é o processo de usar feixes de luz de alta potência para cortar, fatiar ou perfurar materiais. Desenvolvido na década de 1960 no Welding Institute na Inglaterra, o processo tem se tornado cada vez mais popular. Na verdade, as máquinas de corte a laser de metal agora representam o maior segmento de produtos do mercado global de corte de metal, com expectativa de que a demanda por esses dispositivos aumente para quase US$ 9,8 bilhões em 2025.

Então, como funciona o corte a laser? Existem vários processos de corte a laser diferentes, mas geralmente se enquadram em duas categorias:corte por fusão e corte ablativo. Em sua forma mais simples, o corte por fusão a laser envolve o uso de um laser para derreter uma área localizada de material na peça de trabalho e, em seguida, cortar o material fundido com jatos altamente pressurizados de gás inerte (normalmente nitrogênio, que não reage exotermicamente com o material cortado ). Os controles CNC podem ser usados ​​para mover o laser ou a peça de trabalho para criar cortes contínuos.

O corte a laser ablativo usa pulsos rápidos de um laser de alta intensidade para remover o material uma camada de cada vez. Esse processo realmente evapora em vez de derreter e, portanto, não requer gás pressurizado para remover o excesso de material. Geralmente um processo mais lento, o corte a laser ablativo é usado para fazer cortes parciais que não atravessam a peça de cima para baixo (a gravação a laser, por exemplo, é um exemplo de processo ablativo). Em contraste, o corte por fusão dispara lasers em ondas contínuas ou pulsos mais longos e, portanto, só pode ser usado para cortar toda a peça de trabalho.

Por que escolher o corte a laser?

O corte a laser oferece alguns benefícios distintos. O principal deles é sua capacidade de criar peças extremamente precisas e exatas. Algumas peças podem ter tolerâncias inferiores a 1mm, o que torna o processo de corte a laser um método eficiente para peças com características intrincadas ou complexas. A natureza altamente localizada do corte a laser reduz drasticamente o risco de deformação do material da peça, e as peças produzidas por corte a laser muitas vezes não requerem tratamento pós-processamento ou acabamento superficial.

Além disso, o corte a laser de metal não requer a troca de ferramentas entre as operações, permite mais flexibilidade no projeto devido à falta de ferramentas fixas e pode ser altamente automatizado, minimizando os custos de mão de obra e reduzindo os tempos de produção. Além disso, como a viga é a única ferramenta que toca a peça, não há atrito mecânico causando desgaste da ferramenta no processo.

O corte a laser é extremamente comum na fabricação industrial e é adequado para a produção de peças como carrocerias de automóveis, capas de telefone e chapas metálicas. O processo também encontra amplas aplicações nos setores aeroespacial, médico e de construção naval.

Considerações importantes para corte a laser

Embora as máquinas de corte a laser CNC sejam comumente usadas na fabricação, o corte a laser eficaz geralmente requer a participação de engenheiros qualificados seguindo as melhores práticas. Aqui estão três considerações importantes sobre corte a laser para engenheiros e operadores de máquinas manterem em mente:

O material deve determinar o processo específico de corte a laser

Enquanto as máquinas de corte a laser de metal chamam muita atenção, os lasers também podem ser usados ​​para cortar ou gravar cerâmica, madeira, termoplásticos e polímeros. Os engenheiros devem selecionar o processo de corte a laser mais adequado ao material da peça.

O corte a laser de fusão, por exemplo, é eficaz para cortar a maioria dos metais e termoplásticos, enquanto o corte a laser ablativo pode ser extremamente eficiente no corte de peças feitas de acrílico e poliacetal porque seus pontos de fusão e ebulição são muito próximos, permitindo a evaporação.

Por outro lado, alguns materiais são mais difíceis de cortar com laser. Polímeros termofixos e materiais orgânicos como madeira, por exemplo, queimam em vez de derreter quando expostos a um laser – uma qualidade que permite gravação ou marca, mas não corte preciso.

Não confunda um aumento na potência do laser com um aumento na eficiência

Embora o aumento da potência do laser signifique que é possível cortar mais rápido – com novos desenvolvimentos tornando possível atingir velocidades de corte de até um metro por segundo – mais potência bruta não se traduz diretamente em uma fabricação mais eficiente.

Para atingir essas altas velocidades de corte, o laser precisa de tempo para acelerar, o que torna os lasers de alta potência incrivelmente eficazes para cortar peças grandes ou peças sem recursos complexos. Esses lasers oferecem menos vantagens para peças com geometrias complicadas porque o laser normalmente precisa passar para outro corte antes de atingir a velocidade máxima. Aceleração e desaceleração devem ser levadas em consideração ao considerar a eficiência do corte a laser.

Projete as peças para alinhar com os requisitos do processo de corte a laser

É um erro comum supor que a largura do kerf é tão estreita que pode ser insignificante. Os lasers criam cortes incrivelmente finos - normalmente entre 30 e 300 mícrons, dependendo da potência do laser, configuração e processo - mas essas larguras de corte ainda precisam ser consideradas no projeto de corte para que a peça resultante permaneça adequada para a aplicação pretendida.

Outra consideração crucial do projeto é a tabulação, ou o uso de microjuntas para suportar peças pequenas. O gás altamente pressurizado usado no corte por fusão exige que as peças sejam capazes de suportar seu próprio peso, que geralmente se reduz à espessura da peça. Normalmente, espessuras de peças de 2-3 mm ou mais serão boas sem aba, mas se a espessura da peça for inferior a 2 mm, os projetistas podem precisar adicionar microjuntas para estabilizar a peça durante o processo de corte e impedir que o gás pressurizado a mova. Também pode evitar a perda e facilitar a remoção de peças pequenas da máquina. Essas guias podem ser removidas facilmente durante o pós-processamento.

Cumprir com os requisitos críticos de segurança

A segurança é de extrema importância na fabricação. Somente profissionais treinados devem usar equipamentos de corte a laser. Dependendo do material em uso, o processo também pode emitir gases nocivos e tóxicos, portanto, empregar equipamentos de controle de poluição do ar em conformidade com a regulamentação é crucial.

Corte a laser:cada detalhe impulsiona a eficiência

Quando usadas corretamente, as máquinas de corte a laser de metal prometem exatidão, precisão e eficiência. Embora as considerações complexas de material e design em jogo signifiquem que as equipes de produto e os engenheiros devem levar um pouco mais de tempo para garantir que os projetos sejam otimizados para fabricação, a qualidade das peças resultantes geralmente fala por si. Para garantir que as peças sejam fabricadas com a mais alta qualidade e velocidade, considere fazer parceria com um fabricante especializado sob demanda.

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