Corte a laser ...
05/12/2019

Corte a laser ...

O corte a laser é uma tecnologia para cortar materiais com um laser de alta potência comumente usado em linhas de produção industrial. Um feixe de laser focado, normalmente controlado por um computador controlado por CNC, fornece uma alta concentração de energia e permite o corte de quase todos os grupos de materiais, independentemente de suas propriedades termofísicas.

Durante o processo de corte, o material a ser cortado derrete sob a influência de um raio laser, inflama, evapora ou é soprado pelo fluxo de gás. Isso permite que cortes precisos sejam feitos com uma zona térmica mínima de influência. O corte a laser é caracterizado pela ausência de influências mecânicas no material a ser processado, deformações mínimas ocorrem tanto temporariamente durante o processo de corte quanto após o resfriamento completo. Como resultado, o corte a laser de peças e peças igualmente rígidas e deformáveis ​​pode ser realizado com alta precisão. O enorme poder da radiação laser garante uma produtividade considerável do processo de trabalho e, ao mesmo tempo, uma condição decente das superfícies de corte. O controle preciso e fácil da radiação laser permite o corte a laser ao longo do complexo contorno de peças e peças planas e volumosas, com alto grau de automação do processo.

O processo

Para metais de corte a laser, são utilizados sistemas técnicos baseados em lasers CO2 de estado sólido, fibra e gás que operam nos modos de radiação contínua e periódica pulsada. O uso industrial do corte a laser a gás está aumentando de ano para ano, mas esse processo não pode substituir completamente os métodos tradicionais de separação de metais. Comparado a muitos equipamentos utilizados na produção, o custo do equipamento de corte a laser ainda é alto. Embora ultimamente haja uma tendência a reduzir custos. Nesse sentido, o processo de corte a laser só se torna eficaz quando existe uma escolha razoável de aplicação ou quando o uso de técnicas convencionais é complicado ou impossível.

As vantagens

O corte a laser é feito queimando peças com um raio laser. Essa técnica oferece muitas vantagens óbvias sobre muitos outros métodos de corte:

Materiais processados

Todos os aços de todos os estados, o alumínio e suas ligas, bem como outros metais não ferrosos, são adequados para corte a laser. Chapas comumente usadas desses metais:

Aço de 0,2 mm a 30 mm
Aço inoxidável de 0,2 mm a 40 mm
Ligas de alumínio de 0,2 mm a 25 mm
Latão 0,2 mm a 12,5 mm
Cobre de 0,2 mm a 16 mm

Diferentes tipos de laser são usados ​​para diferentes materiais.

Metais de baixa condutividade térmica funcionam melhor porque a energia do laser se concentra em um volume mínimo de metal. Por outro lado, quando podem surgir ligas metálicas de corte a laser com rebarbas de alta condutividade térmica. Muitos não metais como a madeira também podem ser processados.

legal

O laser e sua ótica (incluindo as lentes de foco) devem ser resfriados. Dependendo do tamanho e da configuração do sistema, o excesso de calor pode ser dissipado por transportadores de calor ou ventiladores de ar. A água, frequentemente usada como refrigerante, normalmente circula através de um trocador de calor ou unidade de resfriamento.

entrada

A eficiência dos lasers industriais pode variar entre 3% e 65%. O consumo e a eficiência de energia dependem da potência de saída do laser, de seus parâmetros operacionais e da adequação do laser para um trabalho específico. Ao determinar a adequação do uso deste ou daquele tipo de laser, são levados em consideração o custo do laser em conexão com seu equipamento e o custo de manutenção e manutenção do laser. Nos anos 10 do 21. Século, os custos operacionais de um laser de fibra são cerca de metade dos custos operacionais de um laser de dióxido de carbono. A potência necessária para o corte depende do tipo de material, sua espessura, ambiente de processamento e velocidade de processamento.

O corte a laser ocorre queimando folhas com um raio laser. Um feixe de luz concentrado comprimido oferece uma alta concentração de energia e permite o processamento de quase todos os materiais - metal, plástico, madeira - propriedades termofísicas são de importância secundária.

Corte a laser em detalhes

O corte a laser é uma maneira básica de trabalhar metais, caracterizada por uma precisão extremamente alta e um excelente desempenho. As máquinas de corte a laser revolucionaram o mundo da usinagem de metais, tornando o processo de tornar estruturas metálicas complexas mais simples, rápidas e acessíveis. Atualmente, esse tipo de corte suplanta continuamente outros tipos de trabalho em metal.

O corte a laser de metal é uma maneira única de obter a configuração necessária do produto para todas as tiragens de impressão a um baixo custo. Esse processo não requer a produção de moldes caros e a configuração dos produtos é especificada no programa e pode ser prontamente editada a qualquer momento. Graças ao corte a laser, as empresas de manufatura têm uma oportunidade única de produzir rapidamente os produtos necessários e fazer as correções necessárias.

A essência do corte a laser

O corte a laser de metal é, como o nome indica, realizado com um raio laser, produzido com um sistema especial. As propriedades desse feixe permitem que ele se concentre na superfície de uma pequena área, gerando energia caracterizada por alta densidade. Isso faz com que cada material entre em colapso ativamente (derreter, queimar, vaporizar etc.).

Por exemplo, com equipamentos a laser ou máquinas de corte a laser, você pode concentrar energia a uma densidade de 108 watts por centímetro quadrado na superfície da peça de trabalho. Para entender como obter esse efeito, é necessário saber quais propriedades um feixe de laser possui:


+ Ao contrário das ondas de luz, o feixe de laser se distingue pela constância do comprimento de onda e da frequência (monocromática), o que torna possível focalizá-lo em qualquer superfície com lentes ópticas convencionais.
+ Diretividade excepcionalmente alta do feixe de laser e baixo ângulo de divergência. Devido a essa propriedade, os dispositivos de foco a laser podem produzir um feixe com um enorme efeito de foco.
+ O feixe de laser tem outra consistência muito importante - coerência. Isso significa que muitos processos de onda que ocorrem em um feixe são completamente consistentes e ressoam entre si, o que às vezes aumenta a potência total da radiação.

Quando o feixe de luz é aplicado à superfície do metal, ocorre um rápido aquecimento e a subsequente fusão da área a ser tratada. Vários fatores contribuem para a rápida propagação da zona fundida nas profundezas da peça, incluindo a condutividade térmica do próprio material. A exposição adicional da superfície do produto ao raio laser faz com que a temperatura na zona de contato atinja o ponto de ebulição e comece a volatilizar o material processado.


O uso de oxigênio como gás auxiliar no corte a laser permite a solução simultânea de tarefas importantes como:

de German
X