Aplicações de corte a laser na indústria de chapas metálicas

O processamento de chapas metálicas em oficinas tradicionais geralmente envolve processos como cisalhamento, puncionamento e dobra.

O processo de puncionamento é conhecido por seu processo baixo ou sem corte e requer um número significativo de matrizes. Isto resulta em elevados custos de produção, uma vez que podem ser necessários centenas de conjuntos de moldes para um único produto.

A utilização de tantas matrizes aumenta o custo do produto, resultando em gastos excessivos.

Para resolver esse problema e modernizar o processamento de chapas metálicas, foi introduzida a tecnologia de processamento a laser. Isso reduziu os custos de produção e melhorou a tecnologia de processamento.

A implementação de máquinas de corte a laser avançou muito a tecnologia de processamento de chapas metálicas e revolucionou a forma como as chapas metálicas são fabricadas e processadas.

A tecnologia e os equipamentos de corte a laser estão se tornando cada vez mais populares e amplamente aceitos entre as empresas de processamento de chapas metálicas. Isso se deve às suas inúmeras vantagens, como alta eficiência de processamento, precisão e boa qualidade de corte, bem como à capacidade de realizar cortes tridimensionais. Como resultado, a tecnologia de corte a laser está substituindo gradualmente os equipamentos tradicionais de corte de chapas metálicas, como equipamentos CNC, tesouras, punções, corte por chama, corte por plasma e corte com água de alta pressão.

A tecnologia de corte a laser desempenha um papel crucial no desenvolvimento do processamento de chapas metálicas, pois aumenta a produtividade do trabalho e avança no campo. Com seu alto grau de flexibilidade, uma máquina de corte a laser pode reduzir significativamente o ciclo de processamento, aumentar a velocidade de corte e melhorar a precisão do processamento, contribuindo para um desenvolvimento mais rápido do produto. Esses benefícios estão atraindo a atenção de muitas empresas de manufatura.

Um cortador a laser opera emitindo um feixe de laser que é focado por um sistema de caminho óptico em um feixe de alta densidade de potência. O feixe de laser é direcionado para a superfície da peça, fazendo com que ela atinja seu ponto de fusão ou ebulição. Ao mesmo tempo, uma corrente de gás de alta pressão afasta o metal fundido ou vaporizado. À medida que o feixe de laser se move pela peça de trabalho, ele corta o material para formar uma fenda.

O processo de corte a laser é um método moderno e avançado de corte de metal, que utiliza um feixe de laser invisível em vez de uma faca mecânica tradicional. Este processo é caracterizado por sua alta precisão, rápida velocidade de corte e capacidade de aninhar cortes automaticamente para conservar o material. O processo de corte a laser também resulta em um corte suave e em custos de processamento mais baixos, tornando-o uma alternativa mais eficiente aos métodos tradicionais de corte de metal.

Um dos principais benefícios do processo de corte a laser é que a parte mecânica do cortador a laser nunca entra em contato com a peça, eliminando o risco de arranhões ou outros danos superficiais. O processo de corte a laser também é rápido e produz um corte suave e uniforme, o que muitas vezes elimina a necessidade de processamento adicional. A zona afetada pelo calor é pequena, levando a deformação mínima da placa e cortes estreitos (0,1 a 0,3 mm), e a incisão está livre de tensões mecânicas e rebarbas de cisalhamento.

O corte a laser também é altamente repetível, sem danificar a superfície do material. Pode ser facilmente programado com software CNC para processar qualquer projeto, tornando-o uma opção econômica para cortar chapas de grande formato sem a necessidade de moldes. Placas de aço carbono com até 12 mm de espessura e placas de aço inoxidável com até 10 mm de espessura são normalmente recomendadas para corte a laser.

Além da alta precisão, o processo de corte a laser também é altamente adaptável, pois não exerce força de corte e não gera desgaste da ferramenta. Isto o torna adequado para cortar uma ampla variedade de materiais, incluindo peças simples ou complexas. Com recursos de agrupamento automático, o corte a laser também oferece benefícios econômicos ao otimizar a utilização do material.

Tipos de máquina de corte a laser

O mercado atual de máquinas de corte a laser é amplamente dividido em três tipos com base no tipo de gerador de laser usado: máquina de corte a laser CO2, máquina de corte a laser YAG (estado sólido) e máquina de corte a laser de fibra.

Máquina de corte a laser CO2

CO2 as máquinas de corte a laser são capazes de cortar aço carbono com até 20 mm de espessura, aço inoxidável com até 10 mm de espessura e liga de alumínio com até 8 mm de espessura. O comprimento de onda do CO2 O laser tem 10,6μm, que é facilmente absorvido por materiais não metálicos, como madeira, acrílico, PP e plexiglass, permitindo o corte de alta qualidade desses materiais. No entanto, a taxa de conversão fotoelétrica do CO2 lasers é relativamente baixa, em torno de 10%.

Para aumentar a velocidade de corte e garantir cortes suaves, CO2 as máquinas de corte a laser são equipadas com um bico que sopra oxigênio, ar comprimido ou gás inerte N2 na saída do feixe. Para melhorar a estabilidade e a vida útil da fonte de alimentação, o CO2 o laser a gás deve abordar a estabilidade de descarga de lasers de alta potência.

De acordo com os padrões internacionais de segurança, os níveis de perigo do laser são divididos em 4 níveis, com CO2 lasers que se enquadram na categoria menos perigosa.

Leitura relacionada: Níveis de segurança de produtos a laser

A principal vantagem do CO2 As máquinas de corte a laser são sua alta potência, com uma faixa de potência geral de 2.000 a 4.000W. Isso permite cortar rapidamente aço inoxidável e aço carbono em tamanho real com até 25 mm de espessura, alumínio com até 4 mm de espessura, placas de acrílico com até 60 mm de espessura, placas de madeira, placas de PVC e folhas de corte, entre outros.

Outra vantagem do CO2 lasers é que eles emitem um feixe de laser contínuo, o que resulta na seção transversal de corte mais suave entre os três tipos de máquinas de corte a laser.

Foco principal no mercado: Corte de chapas médias e pesadas com espessura variando de 6 a 25mm, atendendo principalmente grandes e médias empresas e algumas empresas de corte a laser puramente estrangeiras.

No entanto, devido a fatores como altos custos de manutenção de lasers e alto consumo de energia do motor principal, o mercado tem diminuído significativamente nos últimos anos devido ao enorme impacto das máquinas de corte a laser de fibra.

Máquina de corte a laser YAG (estado sólido)

A máquina de corte a laser de estado sólido YAG é conhecida por seu baixo custo e estabilidade, mas sua eficiência energética é normalmente inferior a 3%. A maioria de seus produtos tem potência de saída inferior a 800W, o que limita seu uso principalmente à puncionamento, soldagem por pontos e corte de chapas finas.

Seu feixe de laser verde pode ser usado nos modos de onda pulsada e contínua, com comprimento de onda curto e boas propriedades de condensação. Isto o torna adequado para usinagem precisa, especialmente no caso de processamento de furo pulsado, mas também para corte, soldagem e litografia.

No entanto, o laser de estado sólido YAG tem um comprimento de onda que não é facilmente absorvido por materiais não metálicos, tornando-o inadequado para cortar materiais não metálicos. Melhorar a estabilidade e a longevidade do seu poder é crucial para o seu desenvolvimento.

Para conseguir isso, é necessário o uso de uma fonte de luz de excitação de bomba óptica de grande capacidade e longa vida. O uso de bombas ópticas semicondutoras pode aumentar significativamente sua eficiência energética.

As principais vantagens: Esta máquina tem a capacidade de cortar alumínio, cobre e a maioria dos materiais metálicos não ferrosos, que outras máquinas de corte a laser não conseguem cortar.

Em termos de custo e manutenção, a compra da máquina é relativamente barata e requer manutenção simples. Muitas das principais tecnologias foram desenvolvidas com sucesso por empresas nacionais.

Além disso, o custo de acessórios e manutenção é baixo, facilitando a operação e a manutenção da máquina, mesmo para quem tem conhecimentos técnicos limitados.

Foco principal no mercado: Cortar materiais com espessura igual ou inferior a 8 mm.

Esta máquina é usada principalmente por pequenas empresas para uso próprio, bem como por empresas de médio porte e pela maioria dos usuários em setores como fabricação de chapas metálicas, fabricação de eletrodomésticos, fabricação de utensílios de cozinha, decoração, publicidade e outros com baixas demandas de processamento. .

No futuro, poderá substituir gradualmente equipamentos de processamento tradicionais, como corte de fio, puncionamento CNC, corte com água e plasma de baixa potência.

Máquina de corte a laser de fibra óptica

A máquina de corte a laser de fibra óptica oferece uma transmissão altamente flexível do laser através de fibras ópticas, resultando em menos pontos de falha, fácil manutenção e alta velocidade, tornando-a altamente vantajosa para cortar placas finas dentro de 4 mm. No entanto, sua qualidade no corte de chapas grossas é inferior devido à influência dos comprimentos de onda do laser sólido.

O comprimento de onda da máquina de corte a laser de fibra óptica é de 1,06μm, o que não é facilmente absorvido por materiais não metálicos, tornando-a inadequada para cortar materiais não metálicos. Sua taxa de conversão fotoelétrica chega a 25%.

Em termos de consumo de eletricidade e parâmetros do sistema de refrigeração, o laser de fibra óptica apresenta vantagens claras. No entanto, devido ao seu curto comprimento de onda, representa o maior perigo para os olhos de acordo com os padrões internacionais de segurança e, como resultado, o processamento do laser de fibra óptica deve ser realizado em um ambiente totalmente fechado por razões de segurança.

Apesar de ser uma tecnologia laser emergente, a máquina de corte a laser de fibra óptica não é tão amplamente utilizada como a máquina de corte a laser CO.2 máquina de corte a laser.

As principais vantagens: A máquina de corte a laser de fibra possui alta taxa de conversão fotoelétrica, baixo consumo de energia e capacidade de cortar placas de aço inoxidável em até 12 mm, bem como placas de aço carbono. É a máquina de corte a laser com a velocidade de corte mais rápida entre as três máquinas.

Além disso, é adequado para cortes finos devido ao seu corte fino e boa qualidade do ponto.

Foco principal no mercado: Corte de materiais com espessura de 12 mm ou menos, principalmente no processamento de alta precisão de chapas finas.

Esta máquina foi projetada para fabricantes com requisitos de precisão e eficiência de processamento extremamente altos.

Prevê-se que, com o advento dos lasers com potências de saída de 5.000 W ou mais, as máquinas de corte a laser de fibra eventualmente substituirão a maior parte do mercado por máquinas de corte a laser CO2 de alta potência.

Método de corte a laser

A Figura 1 mostra os três métodos de corte a laser.

Método de corte a laser

Figura 1: Método de corte a laser

Laser Derretendo corte

(1) No corte por fusão a laser, um gás de corte inerte de alta pureza é usado em conjunto com um feixe de laser para derreter parcialmente a peça de trabalho. O material fundido é então expelido por uma corrente de ar. Este processo é denominado corte por fusão a laser porque a transferência do material ocorre apenas no estado líquido.

(2) O gás de corte afasta o material derretido da fenda, mas não participa ativamente do processo de corte.

(3) Comparado ao corte por vaporização, o corte por fusão a laser permite velocidades de corte mais altas porque a energia necessária para derreter o material é geralmente menor que a energia necessária para vaporizá-lo. O feixe de laser é apenas parcialmente absorvido durante o processo.

(4) A velocidade máxima de corte é influenciada por vários fatores, incluindo potência do laser, espessura da placa, temperatura de fusão do material, pressão do ar no corte de corte e condutividade térmica do material. A uma determinada potência do laser, esses fatores determinam as condições limitantes.

(5) O corte por fusão a laser produz cortes livres de oxidação para materiais ferrosos e titânio, e uma densidade de potência do laser de 104 W/cm2 a 105 W/cm2 para materiais de aço. Esta densidade de potência derrete o material sem fazer com que ele vaporize.

Corte a chama a laser

O corte por chama a laser é diferente do corte por fusão a laser porque utiliza oxigênio como gás de corte, levando a uma reação química entre o oxigênio e o metal aquecido, que aquece ainda mais o material. Este método resulta em uma taxa de corte mais alta para a mesma espessura de aço estrutural em comparação ao corte por fusão.

No entanto, a qualidade do corte não é tão boa quanto a produzida pelo corte por fusão, pois são produzidos cortes mais largos, rugosidade significativa, uma zona afetada pelo calor maior e bordas de baixa qualidade.

(1) Ao trabalhar com modelos de precisão e cantos vivos, o corte a laser pode não ser a melhor opção, pois existe o risco de queimar os cantos vivos. Para minimizar a zona afetada pelo calor, podem ser usados ​​lasers de modo pulsado.

(2) A velocidade de corte é determinada pela potência do laser utilizada. Os fatores limitantes para uma determinada potência do laser são a disponibilidade de oxigênio e a condutividade térmica do material.

Laser vaporização crevelando

O corte por vaporização a laser envolve a vaporização do material na aresta de corte, o que requer uma alta potência do laser. Para evitar que o vapor do material se condense na parede da fenda, a espessura do material não deve exceder significativamente o diâmetro do feixe de laser. Este processo é adequado apenas para o uso limitado de ligas à base de ferro e não pode ser usado em materiais como madeira e cerâmica, que normalmente resultam em cortes mais espessos.

(1) O foco ideal do feixe no corte por vaporização a laser depende de fatores como espessura do material e qualidade do feixe.

(2) A posição ideal do foco é afetada pela potência do laser e pelo calor de vaporização.

(3) Para determinadas espessuras de chapa, a velocidade máxima de corte é inversamente proporcional à temperatura de vaporização do material.

(4) A densidade de potência do laser necessária pode ser superior a 108 W/cm2, dependendo do material, da profundidade de corte e da posição do foco do feixe.

(5) Para uma determinada espessura de chapa, a velocidade máxima de corte é limitada pela velocidade do jato de gás, assumindo potência de laser suficiente.

Laser processo de corte

O processo refere-se à interação entre um feixe de laser, um gás de processo e a peça a ser tratada.

A Figura 2 mostra os parâmetros de processamento.

Parâmetros de processamento

Fig.2 Parâmetros de processamento

Processo de corte

Antes do corte, o laser aquece a peça até a temperatura necessária para derreter e vaporizar o material. O plano de corte consiste em um plano quase vertical que absorve a radiação laser para aquecer e derreter o material.

No corte com chama a laser, um fluxo de oxigênio é introduzido na fenda, aquecendo ainda mais a zona de fusão a uma temperatura próxima da ebulição. A vaporização resultante remove o material, enquanto o material liquefeito é expelido da parte inferior da peça com a ajuda do gás aquecido.

No corte por fusão a laser, o material liquefeito é expelido com o gás, o que protege a fenda da oxidação. A zona de fusão contínua move-se gradualmente na direção do corte, criando uma fenda contínua.

Muitos aspectos importantes do processo de corte a laser ocorrem nesta zona, e a análise dessas atividades fornece informações importantes sobre o corte a laser. Esta informação permite o cálculo da velocidade de corte e ajuda a explicar a formação das características da linha de desenho.

Propriedades dos materiais

Os resultados do corte na peça de trabalho podem variar, desde um corte limpo até arestas ásperas ou queima excessiva. A qualidade do corte é influenciada por vários fatores, incluindo:

(1) Composição da liga: A composição da liga afeta até certo ponto sua resistência, gravidade específica, soldabilidade, resistência à oxidação e acidez. Alguns dos elementos importantes em materiais de ligas ferrosas são carbono, cromo, níquel, magnésio e zinco. Quanto maior o teor de carbono, mais difícil é cortar o material (o valor crítico é considerado um teor de carbono de 0,8%). Aços carbono como St 37-2, StW 22 e DIN 1.203 podem ser bem cortados com lasers.

(2) Microestrutura do material: Em geral, quanto mais finas forem as partículas que compõem o material, melhor será a qualidade do corte.

(3) Qualidade e rugosidade da superfície: Se a superfície apresentar áreas de ferrugem ou oxidação, o perfil de corte ficará irregular e apresentará muitos pontos de quebra. Para cortar papelão ondulado, selecione o parâmetro de corte de espessura máxima.

(4) Tratamento de superfície: Os tratamentos de superfície mais comuns são galvanização, pintura, anodização ou cobertura com filme plástico. As chapas tratadas com zinco tendem a ter bordas lentas. A qualidade do corte depende da composição do produto pintado. Placas revestidas com filme plástico são muito adequadas para corte a laser. A borda em camadas deve estar sempre na parte superior da peça de corte para detecção capacitiva sem problemas e adesão ideal da camada revestida.

(5) Reflexão do feixe: A forma como o feixe de luz é refletido na superfície da peça depende do material de base, da rugosidade da superfície e do modo de tratamento. Algumas ligas de alumínio, cobre, latão e aço inoxidável possuem características de alta refletividade. Deve-se ter cuidado especial ao ajustar a posição do foco ao cortar esses materiais.

(6) Condutividade térmica: Materiais com baixa condutividade térmica requerem menos energia do que materiais com alta condutividade térmica durante a soldagem. Por exemplo, o aço de liga de cromo-níquel requer menos energia do que o aço estrutural e menos calor é absorvido durante o processamento. Materiais como cobre, alumínio e latão conduzem o calor para longe do ponto alvo da viga, tornando mais difícil derreter o material na zona afetada pelo calor.

(7) Zona afetada pelo calor: O corte por chama a laser e o corte por fusão a laser causam variação de material na área da borda do material cortado. A faixa da zona afetada pelo calor está relacionada à espessura do material básico.

A Tabela 1 lista alguns valores de referência.

Tabela 1 Relação entre a espessura do material e a zona afetada pelo calor

Espessura do material/mm Zona Afetada pelo Calor/mm
Santo 37 Aço carbono Alumínio
1 0,05 0,05 0,10
2 0,10 0,10 0,20
3 0,15 0,15 0h30
4 0,20 0,35 0,40
5 0,25 0,34 0,50
6 0h30 0,55 0,60
8 0,40 0,75 0,70
10 0,50 0,85 ——
12 0,60 —— ——

A tabela mostra que:

(1) Ao processar aço com baixo teor de carbono ou aço sem oxigênio, o efeito de têmpera na zona afetada pelo calor é reduzido.

(2) O aço com alto teor de carbono, como o Ck60, endurecerá a área da borda.

(3) A zona afetada pelo calor de uma liga de alumínio laminada será ligeiramente mais macia que o resto do material.

Análise de avaliação de incisão de corte a laser

Processabilidade de diferentes materiais

(1) Aço estrutural

O corte com oxigênio pode ser utilizado, no entanto, a aresta de corte pode estar ligeiramente oxidada.

Para chapas com espessura de 4 mm, o gás nitrogênio é apropriado para corte de alta pressão.

Ao manusear contornos complexos e furos pequenos (com diâmetro menor que a espessura do material), o modo pulsado deve ser empregado para evitar cortes em cantos vivos.

Aço estrutural: corte com O2

Defeito Possível causa Solução
Sem rebarbas, linha de tração consistente

Sem rebarbas, linha de tração consistente

Poder certo
Taxa de alimentação adequada
A linha de puxar na parte inferior está bastante deslocada e o corte na parte inferior é mais largo

A linha de puxar na parte inferior está bastante deslocada e o corte na parte inferior é mais largo

A taxa de alimentação é muito alta
A potência do laser está muito baixa
A pressão do ar está muito baixa
O foco está muito alto
Reduza a taxa de alimentação
Aumentar a potência do laser
Aumentar a pressão do ar
Menor foco
As rebarbas na superfície inferior são semelhantes à escória, em forma de gotejamento e fáceis de remover

As rebarbas na superfície inferior são semelhantes à escória, em forma de gotejamento e fáceis de remover

A taxa de alimentação é muito alta
A pressão do ar está muito baixa
O foco está muito alto
Reduza a taxa de alimentação
Aumentar a pressão do ar
Menor foco
Rebarbas de metal conectadas entre si podem ser removidas como uma peça inteira

Rebarbas de metal conectadas entre si podem ser removidas como uma peça inteira

O foco está muito alto Menor foco
Rebarbas de metal na superfície inferior são difíceis de remover

Rebarbas de metal na superfície inferior são difíceis de remover

A taxa de alimentação é muito alta
A pressão do ar está muito baixa
Gás impuro
O foco está muito alto
Reduza a taxa de alimentação
Aumentar a pressão do ar
Use gás mais puro
Menor foco
Apenas um lado tem rebarbas

Apenas um lado tem rebarbas

Alinhamento incorreto do bico
Bocal com defeito
Bocal de centralização
Trocar bico

Ao cortar aço estrutural, deve-se considerar o seguinte:

  • Quanto maior o teor de carbono, mais propensas as arestas de corte ficam à têmpera e à queima excessiva dos cantos.
  • Folhas com maior teor de liga são mais difíceis de cortar em comparação com aquelas com menor teor.
  • Uma superfície que tenha sido oxidada ou jateada resultará em má qualidade de corte.
  • O calor residual na superfície da placa pode impactar negativamente o resultado do corte.
  • Para chapas com espessura superior a 10 mm, melhores resultados podem ser alcançados usando eletrodos de laser especiais e lubrificando a superfície da peça durante o processo.
  • Para aliviar a tensão, recomenda-se cortar chapas de aço somente após o tratamento secundário.
  • Para obter uma superfície limpa em aço estrutural, as seguintes diretrizes devem ser seguidas:

Si ≤ 0,04%: o processamento a laser é preferido.

Si < 0,25%: em alguns casos pode ocorrer má qualidade de corte.

Si > 0,25%: não adequado para corte a laser.

Defeito Possível causa Solução
O material é descarregado de cima

O material é descarregado de cima

A potência está muito baixa
A taxa de alimentação é muito alta
Aumentar o poder
Reduza a taxa de alimentação
Superfície inclinada corta bem em ambos os lados, mas pobre em ambos os lados

Superfície inclinada corta bem em ambos os lados, mas pobre em ambos os lados

O espelho polarizador não é adequado, a instalação está incorreta ou com defeito O espelho polarizador está instalado na posição do espelho de deflexão Verifique o espelho polarizador
Verifique o espelho de deflexão
Plasma azul, a peça de trabalho não é cortada

Plasma azul, a peça de trabalho não é cortada

Erro de gás de processamento (N2)
A taxa de alimentação é muito alta
A potência está muito baixa
Use oxigênio como gás de processamento
Reduza a taxa de alimentação
Aumentar o poder
A superfície de corte não é precisa

A superfície de corte não é precisa

A pressão do ar está muito alta
O bico está danificado
O diâmetro do bico é muito grande
Material ruim
Reduza a pressão do ar
Substitua o bico
Instale o bico certo
Use uma superfície lisa
Material homogêneo
Sem rebarbas, a incisão inclinada da linha de tração fica mais estreita na parte inferior

Sem rebarbas, a incisão inclinada da linha de tração fica mais estreita na parte inferior

A taxa de alimentação é muito alta Reduza a taxa de alimentação
Cratera

Cratera

A pressão do ar está muito alta
A taxa de alimentação é muito baixa
O foco está muito alto
Ferrugem na superfície da folha
Peça superaquecida
Material impuro
Reduza a pressão do ar
Aumentar a taxa de alimentação
Menor foco
Use material de melhor qualidade
A superfície de corte muito áspera

A superfície de corte muito áspera

O foco está muito alto
A pressão do ar está muito alta
A taxa de alimentação é muito baixa
O material está muito quente
Menor foco
Reduza a pressão do ar
Aumentar a taxa de alimentação
Material de resfriamento

Vários parâmetros-chave que afetam o processo

Parâmetros do gás N1

  • Tipo de gás: nitrogênio, oxigênio e ar comprimido
  • Pureza do gás: Geralmente entre 99,99% e 99,999% da pressão do ar.
  • A pressão máxima do ar durante o corte a baixa pressão é de 5 bar, e a pressão máxima do ar durante o corte a alta pressão é de 20 bar entre o bico e a placa;
  • A distância entre a abertura do bico e a superfície da peça deve ser a menor possível.
  • Quanto menor a distância, maior será o fluxo de ar real na incisão.
  • A folga é geralmente entre 0,5 e 1,5 mm.

(2) Aço inoxidável

  • O corte com oxigênio é utilizado quando há oxidação mínima da borda.
  • Ao combinar alta potência e nitrogênio de alta pressão, uma velocidade de corte equivalente ou mais rápida que a do corte com oxigênio pode ser alcançada.
  • Ao utilizar nitrogênio para processar aço inoxidável com espessura superior a 4 mm, é necessário redefinir a posição do foco e diminuir a velocidade para minimizar a formação de rebarbas.
  • Para chapas com espessura superior a 5 mm, o corte com oxigênio é adequado; entretanto, é necessário diminuir a velocidade de alimentação e empregar o modo de pulso de laser.
  • A mesma altura do bico deve ser usada para perfuração e corte. Para cortar aço inoxidável, o método recomendado é o nitrogênio de alta pressão.
Defeito Possível causa Solução
Produz pequenas rebarbas regulares

Produz pequenas rebarbas regulares

O foco está muito baixo
A taxa de alimentação é muito alta
Aumente o foco
Reduza a taxa de alimentação
Rebarbas longas e irregulares semelhantes a filamentos são produzidas em ambos os lados e a superfície da placa grande fica descolorida

Rebarbas longas e irregulares semelhantes a filamentos são produzidas em ambos os lados e a superfície da placa grande fica descolorida

A taxa de alimentação é muito baixa
O foco está muito alto
A pressão do ar está muito baixa
O material está muito quente
Aumentar a taxa de alimentação
Menor foco
Aumentar a pressão do ar
Material de resfriamento
Produza apenas rebarbas longas e irregulares em um lado da aresta de corte

Produza apenas rebarbas longas e irregulares em um lado da aresta de corte

O bico não está centralizado
O foco está muito alto
A pressão do ar está muito baixa
A velocidade é muito baixa
Bocal de centralização
Menor foco
Aumentar a pressão do ar
Acelerar
Arestas de corte amarelas O nitrogênio contém impurezas de oxigênio Use nitrogênio de boa qualidade
O plasma é gerado em uma seção reta

O plasma é gerado em uma seção reta

A taxa de alimentação é muito alta
A potência está muito baixa
O foco está muito baixo
Reduza a taxa de alimentação
Aumentar o poder
Aumente o foco
Divergência de feixe A taxa de alimentação é muito alta
A potência está muito baixa
O foco está muito baixo
Reduza a taxa de alimentação
Aumentar o poder
Aumente o foco
Plasma na esquina A tolerância do ângulo é muito alta
Modulação muito alta
Aceleração muito alta
Reduzir a tolerância angular
Reduza a modulação ou aceleração
O feixe diverge no início Aceleração muito alta
O foco está muito baixo
O material fundido não foi descarregado
Diminuir aceleração
Aumente o foco
Furo perfurado
Corte brusco O bico está danificado
A lente está suja
Substitua o bocal para limpar a lente, substitua se necessário
O material é descarregado de cima

O material é descarregado de cima

A potência está muito baixa
A taxa de alimentação é muito grande
A pressão do ar está muito alta
Aumentar o poder
Reduza a taxa de alimentação
Reduza a pressão do ar

(3) Alumínio

O alumínio e suas ligas são mais adequados para corte contínuo.

Potência do laser N2

Há uma escolha entre o modo contínuo ou pulsado, sendo o modo contínuo normalmente usado para operações de corte rápidas e rotineiras.

O modo pulsado é empregado para operações de corte de alta precisão que possuem requisitos rigorosos para a face final e opera significativamente mais lentamente que o modo contínuo.

  • Ao cortar com oxigênio, a superfície de corte é áspera e dura, resultando em uma chama pequena e difícil de eliminar.
  • Ao cortar com gás nitrogênio, a superfície de corte é lisa. Além disso, ao processar placas com menos de 3 mm, os ajustes ideais podem resultar em incisões praticamente sem rebarbas. No entanto, para chapas mais espessas, podem ocorrer rebarbas difíceis de remover.
  • O alumínio puro é difícil de cortar devido à sua alta pureza.
  • Quanto maior o teor de liga, mais fácil será o corte do material.

Nota: Antes de cortar alumínio, um dispositivo de “absorção reflexiva” deve ser instalado no sistema, caso contrário os componentes ópticos serão danificados.

Liga de alumínio: corte com N2 alta pressão

Defeito Possível causa Solução
Ambos os lados apresentam longas rebarbas filamentosas irregulares, que são difíceis de remover

Ambos os lados apresentam longas rebarbas filamentosas irregulares, que são difíceis de remover

O foco está muito alto
A pressão do ar está muito baixa
A taxa de alimentação é muito baixa
Menor foco
Aumentar a pressão do ar
Aumentar a taxa de alimentação
Rebarbas longas e irregulares em ambos os lados
Pode ser removido manualmente

Rebarbas longas e irregulares em ambos os lados Podem ser removidas manualmente

A taxa de alimentação é muito baixa Aumentar a taxa de alimentação
Corte brusco O diâmetro do bico é muito grande
O bico está danificado
A pressão do ar está muito alta
Instale o bico certo
Substitua o bico
Reduza a pressão do ar
Produz rebarbas finas e regulares, difíceis de remover

Produz rebarbas finas e regulares, difíceis de remover

O foco está muito baixo
A taxa de alimentação é muito alta
Aumente o foco
Reduza a taxa de alimentação
O plasma é gerado em uma seção reta A taxa de alimentação é muito alta
O foco está muito baixo
Reduza a taxa de alimentação
Aumente o foco
Divergência de feixe A taxa de alimentação é muito alta Reduza a taxa de alimentação
Plasma na esquina A tolerância do ângulo é muito alta
Modulação muito alta
Aceleração muito alta
Reduzir a tolerância angular
Reduza a modulação ou aceleração
O feixe diverge no início A velocidade de aproximação é muito alta
O foco está muito baixo
Reduza a velocidade de aproximação
Aumente o foco
Corte brusco O bico está danificado Substitua o bico
O material é descarregado de cima

O material é descarregado de cima

A potência está muito baixa
A taxa de alimentação é muito grande
Aumentar o poder
Reduza a taxa de alimentação

(4) Titânio

As placas de titânio são cortadas usando argônio e nitrogênio como gases de processo. Outros parâmetros podem ser encontrados no aço níquel-cromo.

(5) Cobre e latão

  • Tanto o cobre quanto o latão possuem alta refletividade e excelente condutividade térmica.
  • Latão com espessura de até 1 mm pode ser cortado com gás nitrogênio.
  • Para processamento de cobre com espessura inferior a 2 mm, deve-se utilizar gás oxigênio.

Nota: O corte de cobre e latão só é possível se um dispositivo de “absorção de reflexo” estiver instalado no sistema, caso contrário os componentes ópticos serão danificados.

(6) Materiais sintéticos

Cvelocidade de saída

A velocidade de corte de uma chapa depende da sua espessura, sendo que chapas mais finas permitem um corte mais rápido.

Quando contornos retos estão sendo processados, a velocidade de corte pode atingir seu valor máximo definido.

No entanto, ao processar contornos de arco ou cantos, a velocidade de corte será automaticamente reduzida para garantir um processamento de alta qualidade.

A potência do laser também é um fator na velocidade de processamento, com uma potência de laser mais alta resultando em um processamento mais rápido.

É importante considerar os riscos potenciais do corte de materiais sintéticos e a emissão de substâncias nocivas ao usar um cortador a laser.

Os materiais sintéticos que podem ser processados ​​incluem termoplásticos, materiais termoendurecíveis e borracha artificial.

Porém, não é recomendado o uso de cortador a laser para processar PVC ou polietileno devido aos gases tóxicos que liberam. O corte com água é uma alternativa mais segura para esses dois materiais.

O vidro acrílico pode ser cortado com laser e o nitrogênio é usado como gás de processamento. A pressão deve ser mantida abaixo de 0,5 bar para obter uma superfície de corte lisa.

(7) Orgânico

O vidro acrílico pode ser cortado usando um laser com nitrogênio como gás de processamento. Para obter uma superfície de corte lisa, a pressão do ar deve ser inferior a 0,5 bar.

Existe risco de incêndio associado ao corte de materiais orgânicos, seja usando nitrogênio ou ar comprimido como gás de processamento.

Materiais como madeira, couro, papelão e papel podem ser cortados a laser, resultando em bordas queimadas (marrons). Quanto mais rápida for a taxa de alimentação, menor será a carbonização.

Ao cortar madeira compensada, não é possível garantir cortes limpos devido à composição variável de cada camada de cola.

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