Corte a laser e outros tipos de corte térmico

O que é corte a laser

Usando um feixe de laser de alta densidade de potência para irradiar o material a ser cortado, de modo que o material seja rapidamente aquecido até a temperatura de vaporização, evaporação da formação de furos, com o movimento do feixe sobre o material, os furos são formados continuamente em uma fenda de largura estreita (como 0,1 mm ou mais), para completar o corte do material.

Processo de corte a laser

Corte de Chama

O corte por chama é um processo padrão usado para cortar aço-carbono, usando oxigênio como gás de corte. O oxigênio é pressurizado até 6 bar e soprado no corte. Lá, o metal aquecido reage com o oxigênio: começa a combustão e a oxidação. A reação química libera uma grande quantidade de energia (até cinco vezes a energia do laser) para auxiliar o feixe de laser no corte.

Corte por Gaseificação

O corte por gaseificação vaporiza o material, minimizando o impacto dos efeitos térmicos no material circundante. Isso pode ser conseguido usando um laser de CO2 contínuo para vaporizar materiais de baixo-calor e alta{3}}absorção, como filmes plásticos finos e materiais que não{4}}fundem, como madeira, papel e espuma.
Lasers pulsados ​​ultracurtos permitem que esta tecnologia seja aplicada a outros materiais. Os elétrons livres no metal absorvem o laser e aquecem dramaticamente. O pulso de laser não reage com as partículas fundidas e o plasma, o material sublima diretamente e não há tempo para que a energia seja transferida para o material circundante na forma de calor. Pulsos de picossegundos fazem a ablação do material sem efeito térmico visível, sem fusão e sem formação de rebarbas.

Corte por fusão

O corte por fusão é outro processo padrão usado no corte de metais. Também pode ser usado para cortar outros materiais fusíveis, como cerâmica. Nitrogênio ou argônio são usados ​​como gás de corte e uma pressão de gás de 2 a 20 bar é soprada através do corte. O argônio e o nitrogênio são gases inertes, o que significa que não reagem com o metal fundido no corte, mas simplesmente o sopram para o fundo. Ao mesmo tempo, os gases inertes protegem a aresta de corte da oxidação do ar.

Corte com ar comprimido
O ar comprimido também pode ser usado para cortar chapas finas. O ar pressurizado a 5-6 bar é suficiente para soprar o metal fundido no corte. Como quase 80% do ar é nitrogênio, o corte com ar comprimido é essencialmente um corte por fusão.

Corte-assistido por plasma

Se os parâmetros forem selecionados corretamente, uma nuvem de plasma aparecerá no corte-de corte por fusão assistido por plasma. A nuvem de plasma consiste em vapor metálico ionizado e gás de corte ionizado. A nuvem de plasma absorve a energia do laser de CO2 e a converte na peça de trabalho para que mais energia seja acoplada à peça de trabalho e o material derreta mais rápido, resultando em uma velocidade de corte mais rápida. Por esse motivo, esse processo de corte também é chamado de corte a plasma de alta-velocidade.
A nuvem de plasma é, na verdade, transparente em relação aos lasers de{0}estado sólido, portanto, o corte por fusão-assistido por plasma só pode ser feito com lasers de CO2.

Características de corte a laser

O corte a laser, comparado com outros métodos de corte térmico, é geralmente caracterizado por alta velocidade de corte e alta qualidade. Especificamente resumido nos seguintes aspectos.

(1) boa qualidade de corte: devido ao pequeno ponto de laser, alta densidade de energia, velocidade de corte, para que o corte a laser possa obter uma melhor qualidade de corte. ① O corte a laser é fino e estreito, os dois lados da fenda são paralelos e perpendiculares à superfície, a precisão dimensional das peças cortadas pode atingir ± 0,05 mm. ② a superfície de corte é limpa e bonita, a rugosidade da superfície é de apenas algumas dezenas de mícrons, e até mesmo o corte a laser pode ser usado como último processo, sem processamento mecânico, as peças podem ser usadas diretamente. (③ material após o corte a laser, a largura da zona afetada pelo calor é muito pequena, o desempenho do material próximo à fenda também é quase inalterado e a deformação da peça é pequena, alta precisão de corte, a geometria da fenda é boa, o formato da seção transversal da fenda-apresenta um formato retangular mais regular.

(2) alta eficiência de corte: devido às características de transmissão do laser, a máquina de corte a laser é geralmente equipada com uma série de estações de trabalho CNC, todo o processo de corte pode ser totalmente realizado por CNC. A operação, só precisa alterar o programa CNC, pode ser aplicada a diferentes formatos de corte de peças, tanto para corte bi-dimensional, mas também para obter corte-tridimensional.

(3) velocidade de corte: com potência de 1200W de corte a laser em chapa de aço macio com 2 mm de espessura, velocidade de corte de até 600 cm / min; corte de placa de resina de polipropileno com 5mm de espessura, velocidade de corte de até 1200cm/min. os materiais no corte a laser não precisam ser fixados e fixados, tanto para economizar as pinças do ferramental, mas também para economizar o tempo auxiliar dos materiais superiores e inferiores.

(4) corte sem-contato: tocha de corte a laser e peça de trabalho sem contato, não há desgaste da ferramenta. Processamento de diferentes formatos de peças, não é necessário alterar a “ferramenta”, basta alterar os parâmetros de saída do laser. O processo de corte a laser é de baixo ruído, baixa vibração e sem poluição.

(5) Corte de uma variedade de materiais: compósitos de matriz metálica, couro, madeira e fibra. Mas para materiais diferentes, devido às suas próprias propriedades termofísicas e diferentes taxas de absorção do laser, o desempenho