{"id":30853,"date":"2024-10-08T09:03:52","date_gmt":"2024-10-08T09:03:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=30853"},"modified":"2024-12-20T05:44:36","modified_gmt":"2024-12-20T05:44:36","slug":"principle-classification-of-laser-cutting","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/principle-classification-of-laser-cutting\/","title":{"rendered":"Classifica\u00e7\u00e3o e caracter\u00edsticas do corte a laser"},"content":{"rendered":"

1. <\/strong>Princ\u00edpio e classifica\u00e7\u00e3o do corte a laser<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u25cf Princ\u00edpio do corte a laser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O corte a laser<\/a> usa um feixe focado de alta densidade de pot\u00eancia para trabalhar, de modo que o material irradiado seja rapidamente derretido, vaporizado, ablacionado ou inflamado, e o material fundido seja soprado por um fluxo de ar de alta velocidade coaxial com o feixe, cortando assim a pe\u00e7a de trabalho.<\/p>\n\n\n\n

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Quando o feixe de laser interage com o material, ocorrem v\u00e1rios processos. O calor intenso gerado pelo feixe de laser eleva rapidamente a temperatura do material, fazendo com que ele derreta, vaporize ou sofra uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica. A intera\u00e7\u00e3o espec\u00edfica depende das propriedades do material, como seu coeficiente de absor\u00e7\u00e3o e ponto de fus\u00e3o, bem como dos par\u00e2metros do laser, como densidade de pot\u00eancia e dura\u00e7\u00e3o do pulso.<\/p>\n\n\n\n

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Para materiais com pontos de fus\u00e3o baixos, como pl\u00e1sticos, o feixe de laser pode derreter o material \u00e0 medida que o corta. O material fundido \u00e9 ent\u00e3o soprado por um jato de g\u00e1s, criando um corte (a largura do corte). No caso de materiais com pontos de fus\u00e3o mais altos, como metais, o feixe de laser vaporiza o material diretamente, criando um corte estreito e preciso.<\/p>\n\n\n\n

A assist\u00eancia a g\u00e1s \u00e9 comumente usada em cortes a laser para aprimorar o processo de corte. Um g\u00e1s, como oxig\u00eanio ou nitrog\u00eanio, \u00e9 injetado atrav\u00e9s do bico da cabe\u00e7a de corte sobre a superf\u00edcie do material. O g\u00e1s ajuda a remover o material fundido ou vaporizado da zona de corte, resfria o material e previne a forma\u00e7\u00e3o de rebarbas ou esc\u00f3ria. A escolha do g\u00e1s depende do material a ser cortado e da qualidade de corte desejada.<\/p>\n\n\n\n

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A largura do corte, ou largura do corte, \u00e9 determinada por diversos fatores, incluindo a pot\u00eancia do laser, o tamanho do ponto focal, a espessura do material e a velocidade de corte. A largura do corte pode ser controlada ajustando esses par\u00e2metros para atingir a precis\u00e3o de corte desejada. Al\u00e9m disso, o corte a laser pode resultar em um fen\u00f4meno chamado afunilamento, em que o corte apresenta um formato levemente c\u00f4nico. O \u00e2ngulo de afunilamento depende das propriedades do material e dos par\u00e2metros do laser e pode ser minimizado pela otimiza\u00e7\u00e3o das condi\u00e7\u00f5es de corte.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf No\u00e7\u00f5es b\u00e1sicas sobre laser:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um laser (Amplifica\u00e7\u00e3o de Luz por Emiss\u00e3o Estimulada de Radia\u00e7\u00e3o) \u00e9 um dispositivo que produz um feixe concentrado de luz coerente. Ele consiste em tr\u00eas componentes principais: um meio ativo, uma fonte de energia e um ressonador \u00f3ptico. O meio ativo, que pode ser s\u00f3lido, l\u00edquido ou gasoso, emite f\u00f3tons quando energizado pela fonte de energia. O ressonador \u00f3ptico reflete os f\u00f3tons para frente e para tr\u00e1s atrav\u00e9s do meio ativo, amplificando e alinhando as ondas de luz. Esse processo leva \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de um feixe de laser potente e coerente.<\/p>\n\n\n\n

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\u25cf\u00a0Corte a laser<\/a> classifica\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Existem v\u00e1rios tipos de lasers utilizados em m\u00e1quinas de corte a laser, incluindo lasers de CO2, lasers Nd:YAG e lasers de fibra. Os lasers de CO2 s\u00e3o os mais comuns e utilizam uma mistura de di\u00f3xido de carbono, nitrog\u00eanio e h\u00e9lio como meio ativo. Os lasers Nd:YAG utilizam um cristal de estado s\u00f3lido, como granada de \u00edtrio e alum\u00ednio dopada com neod\u00edmio, como meio ativo. Os lasers de fibra, por outro lado, utilizam uma fibra \u00f3ptica dopada com elementos de terras raras como meio ativo. Cada tipo de laser possui propriedades \u00fanicas e \u00e9 adequado para aplica\u00e7\u00f5es de corte espec\u00edficas.<\/p>\n\n\n\n

1)<\/strong> Lasers de CO2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Comumente usado para cortar materiais n\u00e3o met\u00e1licos, como madeira, pl\u00e1stico, vidro e tecidos. Tamb\u00e9m pode cortar metais como a\u00e7o carbono, a\u00e7o inoxid\u00e1vel e alum\u00ednio com a configura\u00e7\u00e3o correta.<\/p>\n\n\n\n

2) Corte por vaporiza\u00e7\u00e3o a laser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A pe\u00e7a de trabalho \u00e9 aquecida por um feixe de laser de alta densidade energ\u00e9tica, a temperatura aumenta rapidamente, o ponto de ebuli\u00e7\u00e3o do material \u00e9 atingido em um tempo muito curto e o material come\u00e7a a vaporizar, formando vapor. Esses vapores s\u00e3o ejetados em alta velocidade, e uma fenda \u00e9 formada no material durante a eje\u00e7\u00e3o. O calor de vaporiza\u00e7\u00e3o do material \u00e9 geralmente alto, portanto, uma grande pot\u00eancia e densidade de pot\u00eancia s\u00e3o necess\u00e1rias para o corte por gaseifica\u00e7\u00e3o a laser.<\/p>\n\n\n\n

O corte por vaporiza\u00e7\u00e3o a laser \u00e9 frequentemente usado para cortar materiais met\u00e1licos e n\u00e3o met\u00e1licos muito finos.<\/p>\n\n\n\n

3) Corte por fus\u00e3o a laser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Quando o laser \u00e9 derretido e cortado, o material met\u00e1lico \u00e9 derretido por aquecimento a laser e, em seguida, o g\u00e1s n\u00e3o oxidante \u00e9 pulverizado atrav\u00e9s de um bico coaxial com o feixe de luz, e o metal l\u00edquido \u00e9 descarregado pela forte press\u00e3o do g\u00e1s, formando uma fenda. A fus\u00e3o e o corte a laser n\u00e3o precisam vaporizar completamente o metal, e a energia necess\u00e1ria \u00e9 de apenas 1\/10 da energia do corte por vaporiza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

O corte a laser \u00e9 usado principalmente para cortar alguns materiais n\u00e3o oxid\u00e1veis ou metais ativos.<\/p>\n\n\n\n

4) Corte a laser de oxig\u00eanio<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O princ\u00edpio do corte a laser com oxig\u00eanio \u00e9 semelhante ao do corte com oxiacetileno. Ele utiliza um laser como fonte de calor de pr\u00e9-aquecimento e um g\u00e1s ativo, como o oxig\u00eanio, como g\u00e1s de corte. Por um lado, o g\u00e1s injetado atua sobre o metal de corte, causando uma rea\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o que libera uma grande quantidade de calor de oxida\u00e7\u00e3o; por outro lado, o \u00f3xido fundido e a massa fundida s\u00e3o expelidos da zona de rea\u00e7\u00e3o, formando uma fenda no metal.<\/p>\n\n\n\n

Como a rea\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o durante o processo de corte gera uma grande quantidade de calor, a energia necess\u00e1ria para o corte por oxida\u00e7\u00e3o a laser \u00e9 apenas 1\/2 do corte por fus\u00e3o, e a velocidade de corte \u00e9 muito maior do que o corte por vaporiza\u00e7\u00e3o a laser e o corte por fus\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

O corte a laser de oxig\u00eanio \u00e9 usado principalmente para a\u00e7o carbono, a\u00e7o tit\u00e2nio e materiais met\u00e1licos tratados termicamente, como tratamento t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n

5) Corte a laser e controle de fratura<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O corte a laser consiste em escanear a superf\u00edcie do material quebradi\u00e7o com um laser de alta densidade energ\u00e9tica, de modo que o material seja evaporado em uma pequena ranhura pelo calor. Em seguida, uma certa press\u00e3o \u00e9 aplicada, e o material quebradi\u00e7o \u00e9 rachado na pequena ranhura. Os lasers para grava\u00e7\u00e3o a laser s\u00e3o geralmente lasers Q-switched e lasers de CO2.<\/p>\n\n\n\n

O controle da fratura \u00e9 feito por uma distribui\u00e7\u00e3o acentuada de temperatura gerada pela grava\u00e7\u00e3o a laser, que gera estresse t\u00e9rmico local no material quebradi\u00e7o, causando a descontinua\u00e7\u00e3o do material.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfProcesso de corte a laser<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O processo de corte a laser envolve v\u00e1rias etapas. Primeiramente, o feixe de laser \u00e9 gerado pela fonte de laser e guiado atrav\u00e9s de uma s\u00e9rie de espelhos e lentes at\u00e9 a cabe\u00e7a de corte. A cabe\u00e7a de corte cont\u00e9m \u00f3ptica de foco que concentra o feixe de laser em um pequeno ponto. O feixe de laser focado \u00e9 ent\u00e3o direcionado ao material a ser cortado.<\/p>\n\n\n\n

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2. Recursos de corte a laser<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u25cf Vantagem<\/strong><\/p>\n\n\n\n

1) Boa qualidade de corte<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O corte a laser pode alcan\u00e7ar melhor qualidade de corte devido ao pequeno ponto do laser, alta densidade de energia e alta velocidade de corte.<\/p>\n\n\n\n

2) Alta efici\u00eancia de corte<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Devido \u00e0s caracter\u00edsticas de transmiss\u00e3o do laser, a m\u00e1quina de corte a laser \u00e9 geralmente equipada com m\u00faltiplas mesas de trabalho de controle num\u00e9rico, e todo o processo de corte pode ser controlado numericamente. Durante a opera\u00e7\u00e3o, basta alterar o programa NC para aplicar o corte em diferentes formatos de pe\u00e7as, realizar cortes bidimensionais e tridimensionais.<\/p>\n\n\n\n

3) Velocidade de corte r\u00e1pida<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O corte a laser n\u00e3o requer materiais de fixa\u00e7\u00e3o, o que economiza acess\u00f3rios e tempo auxiliar para carga e descarga.<\/p>\n\n\n\n

4) Corte sem contato<\/strong><\/p>\n\n\n\n

N\u00e3o h\u00e1 contato entre a tocha e a pe\u00e7a durante o corte a laser, e n\u00e3o h\u00e1 desgaste da ferramenta. Para usinar pe\u00e7as de diferentes formatos, n\u00e3o h\u00e1 necessidade de trocar a "ferramenta", bastando alterar os par\u00e2metros de sa\u00edda do laser. O processo de corte a laser apresenta baixo ru\u00eddo, baixa vibra\u00e7\u00e3o e aus\u00eancia de polui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Desvantagem<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Corte a laser Devido \u00e0 limita\u00e7\u00e3o da pot\u00eancia do laser e do volume do equipamento, o corte a laser s\u00f3 pode cortar chapas e tubos de espessura m\u00e9dia e pequena, e a velocidade de corte diminui significativamente \u00e0 medida que a espessura da pe\u00e7a de trabalho aumenta.<\/p>\n\n\n\n

Equipamentos de corte a laser s\u00e3o caros e exigem um investimento \u00fanico.<\/p>\n\n\n\n

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