Por que usar um cortador a laser de metal?

Isso também funciona não apenas em chapas de aço, mas também em chapas de alumínio, aço macio, aço inoxidável, para citar alguns. O processo de corte a laser é muito preciso e oferece excelente qualidade de corte. Há uma largura de corte muito pequena e uma pequena zona afetada pelo calor, e faz os cortes em geometrias, formas e pequenos furos extremamente complicados.

Muitos podem não saber que a palavra "LASER" é a sigla para amplificação de luz por emissão estimulada de radiação. A verdadeira questão é como a luz pode cortar uma placa de aço? Neste artigo vamos responder a esta e outras questões importantes sobre cortadoras a laser de metal.

Um feixe de laser é uma coluna de luz com intensidade, comprimento de onda ou cor muito alta. Em um laser de CO2 típico, esse comprimento de onda está na parte infravermelha do espectro de luz e, portanto, é invisível ao olho humano. O feixe de luz é muito estreito e tem quase 10 mm de diâmetro quando passa pelo caminho do feixe da máquina.

Isto é através do ressonador laser que faz o feixe. Há muitas maneiras de refleti-lo na infinidade de caminhos por muitos espelhos ou flexores de feixe. Então, a maneira final é virtualmente focada na peça de aço. Este feixe de laser altamente intenso se move em um caminho passando pelo bico e depois visa a placa. Gás comprimido, como oxigênio ou nitrogênio, também flui através dessa abertura do bico.

A lente especial para laser

Uma lente especial ou um espelho curvo pode ser usado para focalizar o feixe de laser, e isso é feito no cabeçote de corte a laser. O feixe deve ser focado com precisão para que a forma do ponto focal e a densidade de energia sejam perfeitamente redondas e coerentes nesse ponto e centradas no bocal.

A densidade de calor nesse ponto é intensa quando você concentra um grande feixe em um único ponto. Lembre-se de focar os raios do sol em uma folha usando uma lupa e como isso pode desencadear um incêndio. Agora, pense em concentrar 6 kW de energia em um lugar e você pode imaginar o quão quente esse lugar vai ficar.

O aquecimento rápido, a fusão e a evaporação parcial ou completa do material são causados ​​por uma alta densidade de potência. O calor do feixe de laser é suficiente para iniciar um processo tradicional de combustão "oxi-combustível" durante o corte de aço macio, e o gás de corte a laser é oxigênio puro, muito parecido com uma tocha de oxi-combustível.

O feixe de laser realmente derrete o material durante o corte de aço inoxidável ou alumínio, e o nitrogênio explode o metal fundido sob alta pressão para fora da abertura.

A cabeça de corte é deslocada sobre uma placa de metal no formato da peça desejada em um cortador a laser CNC, cortando assim uma parte da placa. Uma distância muito precisa entre a ponta do bico e a placa de corte é mantida pelo sistema de controle de altura capacitivo.

Essa distância é importante, pois determina onde o foco está em relação à superfície da placa. A qualidade do corte pode ser influenciada elevando ou abaixando o foco logo acima da superfície da chapa, na superfície ou logo abaixo da superfície. Existem muitos, muitos outros parâmetros que também afetam a qualidade do corte. No entanto, quando todos são devidamente controlados, o corte a laser é um processo de corte estável, confiável e de alta precisão.

Corte de aço com oxicorte, plasma e cortador a laser

Existem muitas maneiras de cortar chapas de aço macio que são adequadas para automação. No entanto, nem todos os métodos são úteis para chapas mais finas, outros para chapas mais grossas. Alguns são rápidos, alguns são lentos. Alguns são baratos, outros são caros. Existem maneiras precisas e existem algumas maneiras que são imprecisas.

Vamos agora comparar os pontos fortes e fracos de cada processo e, em seguida, listar alguns critérios que podem ser usados ​​para decidir qual processo é melhor para sua aplicação.

Oxigênio e oxicombustível

O corte com um maçarico de oxigênio ou chama é de longe o processo de corte mais antigo que pode ser usado em aço macio. Acredita-se geralmente que é um procedimento simples e que os equipamentos e acessórios são relativamente baratos. O queimador de oxi-combustível pode cortar uma placa muito espessa, que é limitada principalmente pela quantidade de oxigênio fornecida.

Não é incomum usar 36 e até 48 polegadas de aço ao usar uma tocha de oxigênio. No entanto, quando se trata de perfilar chapas de aço, a maior parte do trabalho é feito em uma chapa com 12 polegadas de espessura e mais fina. Um queimador de oxi-combustível ajustado corretamente garante uma superfície de corte lisa e quadrada. Há pouca escória na parte inferior e a chama de pré-aquecimento é apenas ligeiramente arredondada na parte superior. Esta superfície é ideal para muitas aplicações sem tratamento adicional.

Que tal um corte a plasma útil?

O corte a plasma ou a gás é ideal para painéis com mais de 1 polegada de espessura, mas pode ser usado até cerca de 1/4 de polegada de espessura com alguma dificuldade. Este é um processo relativamente lento que leva cerca de 20 polegadas por minuto em material de 1 polegada. Outra grande vantagem do corte com oxigênio é que você pode cortar facilmente com várias tochas ao mesmo tempo, o que aumenta sua produtividade.

O corte a plasma é um processo maravilhoso para cortar chapas de aço macio que oferece velocidades muito mais altas do que o corte a oxigênio, mas requer uma certa qualidade de borda. Plasma é difícil aqui. A qualidade da borda tem um bom ponto, normalmente entre cerca de 1/4" e 1,5", dependendo da corrente de corte.

A esquadria geral das bordas começa a se deteriorar à medida que a placa se torna muito fina ou muito grossa, embora a suavidade da borda e o desempenho da escória ainda possam ser muito bons.

O equipamento de plasma pode ser caro comparado a uma tocha de oxicorte porque um sistema completo requer uma fonte de alimentação, um resfriador de água (em sistemas acima de 100A), um regulador de gás, cabos da tocha, mangueiras e cabos combinados e a própria tocha.

No entanto, o aumento da produtividade do plasma em comparação com o combustível de oxigênio compensará rapidamente os custos do sistema. Você pode cortar plasma com várias tochas ao mesmo tempo, mas isso geralmente vem com custos adicionais limitados a duas tochas. No entanto, alguns clientes optam por ter até três ou quatro sistemas de plasma em uma única máquina.

No entanto, geralmente são fabricantes de ponta que cortam grandes quantidades das mesmas peças para alimentar a linha de produção.

O corte a laser é o melhor!

O processo de corte a laser é adequado para cortar aço macio de até 1,25 polegadas de espessura. Com exceção da barreira de 1 polegada, tudo deve estar em ordem para que funcione de forma confiável, incluindo o material (feixe de laser), pureza do gás, condição do bico e qualidade do feixe.

O laser não é um processo muito rápido, pois o aço macio é basicamente apenas um processo de queima que usa o calor extremo de um feixe de laser focado em vez de uma chama pré-aquecida. Portanto, a velocidade é limitada pela velocidade da reação química entre o ferro e o oxigênio. No entanto, o laser é um processo muito preciso.

Cria uma largura de corte muito estreita e, portanto, pode cortar contornos muito precisos e furos pequenos exatos. A qualidade das bordas geralmente é muito, muito boa, com poucas linhas de dentes e lag, bordas muito quadradas e pouca ou nenhuma sarna.

Outro grande benefício do processo a laser é sua confiabilidade. A vida útil dos consumíveis é muito longa e a automação da máquina é muito boa, de modo que muitas operações de corte a laser podem ser realizadas "com as luzes apagadas". Imagine carregar um enorme pedaço de chapa de aço de 250 por 1000 mm com 1/2 polegada de espessura na mesa, pressionar o botão Iniciar e depois dirigir para casa à noite. Quando você voltar pela manhã, poderá cortar centenas de peças e estar pronto para descarregar.

Devido à complexidade da entrega do feixe, os lasers de CO2 não são adequados para cortar com várias cabeças na mesma máquina. No entanto, com lasers de fibra é possível cortar com várias cabeças.