Vários métodos de corte da máquina de corte a laser.

O corte a laser é um método de processamento sem contato com alta energia e boa controlabilidade de densidade. O feixe de laser é focado para formar um ponto de luz com alta densidade de energia, que possui muitas características quando aplicado ao corte. Existem basicamente quatro métodos de corte diferentes para corte a laser para lidar com diferentes situações.

Máquina de corte a laser de mesa de transporte	Máquina de corte a laser de mesa única	Máquina de corte a laser de tubos

Corte de fusão

Na fusão e corte a laser, a peça de trabalho é parcialmente derretida e o material fundido é pulverizado com a ajuda do fluxo de ar. Como a transferência do material ocorre apenas em seu estado líquido, o processo é chamado de fusão e corte a laser.

O feixe de laser é combinado com um gás de corte inerte de alta pureza para afastar o material fundido do corte, e o próprio gás não participa do corte. O corte por fusão a laser pode obter uma velocidade de corte mais alta do que o corte por gaseificação. A energia necessária para a gaseificação é geralmente maior do que a energia necessária para fundir o material. Na fusão e corte a laser, o feixe de laser é apenas parcialmente absorvido. A velocidade máxima de corte aumenta com o aumento da potência do laser e diminui quase inversamente com o aumento da espessura da chapa e o aumento da temperatura de fusão do material. No caso de uma determinada potência do laser, o fator limitante é a pressão do ar na fenda e a condutividade térmica do material. A fusão e o corte a laser podem obter incisões livres de oxidação para materiais de ferro e metais de titânio. A densidade de potência do laser que produz fusão, mas não gaseificação, está entre 104W/cm2-105W/cm2 para materiais de aço.

Corte vaporizado

No processo de corte por gaseificação a laser, a velocidade da temperatura da superfície do material subindo até a temperatura do ponto de ebulição é tão rápida que é suficiente evitar o derretimento causado pela condução de calor, de modo que parte do material vaporiza em vapor e desaparece, e parte do o material é pulverizado do fundo da fenda por gás auxiliar O fluxo é soprado. Neste caso, é necessária uma potência de laser muito alta.

Para evitar que o vapor do material se condense na parede da fenda, a espessura do material não deve exceder muito o diâmetro do feixe de laser. Este processo é, portanto, adequado apenas para aplicações onde a remoção de material fundido deve ser evitada. Na verdade, esse processamento é usado apenas em áreas onde as ligas à base de ferro são muito pequenas.

Este processo não pode ser usado para materiais como madeira e certas cerâmicas que não estão em estado fundido e, portanto, provavelmente não permitirão que o vapor do material se recondense. Além disso, esses materiais geralmente requerem cortes mais grossos. No corte por gaseificação a laser, o foco ideal do feixe depende da espessura do material e da qualidade do feixe. A potência do laser e o calor de vaporização têm apenas uma certa influência na posição de foco ideal. No caso de uma determinada espessura da chapa, a velocidade máxima de corte é inversamente proporcional à temperatura de vaporização do material. A densidade de potência do laser necessária é superior a 108 W/cm2 e depende do material, profundidade de corte e posição do foco do feixe. No caso de uma determinada espessura de chapa, supondo potência laser suficiente, a velocidade máxima de corte é limitada pela velocidade do jato de gás.

Corte de fratura controlado

Para materiais frágeis que são facilmente danificados pelo calor, o corte de alta velocidade e controlável é realizado por aquecimento por feixe de laser, que é chamado de corte de fratura controlada. O conteúdo principal deste processo de corte é: o feixe de laser aquece uma pequena área do material frágil, causando um grande gradiente térmico e severa deformação mecânica nesta área, levando à formação de trincas no material. Desde que seja mantido um gradiente de aquecimento uniforme, o feixe de laser pode guiar as rachaduras em qualquer direção desejada.

Corte por fusão por oxidação (corte por chama a laser)

A fusão e o corte geralmente usam gás inerte. Se for substituído por oxigênio ou outros gases ativos, o material é inflamado sob a irradiação do feixe de laser, e ocorre uma reação química feroz com o oxigênio para gerar outra fonte de calor para aquecer ainda mais o material, o que é chamado de fusão e corte oxidativo.

Devido a este efeito, para aços estruturais de mesma espessura, a taxa de corte que pode ser obtida por este método é maior que a do corte por fusão. Por outro lado, este método pode ter uma qualidade de corte pior em comparação com o corte por fusão. Na verdade, produzirá um corte mais amplo, rugosidade óbvia, aumento da zona afetada pelo calor e pior qualidade da borda. O corte por chama a laser não é bom quandoocessar modelos de precisão e cantos vivos (existe o perigo de queimar os cantos vivos). Um laser pulsado pode ser usado para limitar a influência térmica, e a potência do laser determina a velocidade de corte. No caso de uma determinada potência do laser, o fator limitante é o fornecimento de oxigênio e a condutividade térmica do material.