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 capacidade de controle de densidade. O ponto de laser com alta densidade de energia é formado após focalizar o feixe de laser, que possui diversas características quando utilizado em corte. Existem quatro maneiras diferentes de corte a laser para lidar com diferentes situações.

1. Corte de fusão 

No corte por fusão a laser, o material derretido é ejetado por meio de fluxo de ar depois que a peça de trabalho é derretida localmente. Como a transferência do material ocorre apenas no estado líquido, esse processo é denominado corte por fusão a laser.
O feixe de laser com gás de corte inerte de alta pureza faz com que o material derretido saia da fenda, enquanto o próprio gás não está envolvido no corte. O corte por fusão a laser pode obter maior velocidade de corte do que o corte por gaseificação. A energia necessária para a gaseificação é geralmente maior do que a energia necessária para derreter o material. No corte por fusão 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 placa e 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. Para materiais de ferro e titânio, o corte a laser pode obter entalhes de não oxidação. Para materiais de aço, a densidade de potência do laser está entre 104w / cm2 e 105W / cm2.

2. Corte por vaporização

No processo de corte de gaseificação a laser, a velocidade da temperatura da superfície do material subindo até a temperatura do ponto de ebulição é tão rápida que pode evitar o derretimento causado pela condução de calor, então alguns materiais vaporizam em vapor e desaparecem, e alguns materiais são soprados para longe do parte inferior da costura de corte por fluxo de gás auxiliar como material ejetado. Uma potência de laser muito alta é necessária neste caso.

Para evitar que o vapor do material se condense na parede da fenda, a espessura do material não deve ser muito maior do que o diâmetro do feixe de laser. Este processo é, portanto, adequado apenas para aplicações onde a eliminação de materiais fundidos deve ser evitada. Na verdade, o processo é usado apenas em um campo muito pequeno de uso de ligas à base de ferro.

O processo não pode ser usado para materiais como madeira e algumas cerâmicas, que não estão em um estado fundido e provavelmente não permitirão que o vapor do material se recombine. Além disso, esses materiais geralmente precisam obter um corte mais espesso. No corte de 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 um certo efeito na posição focal ideal. A velocidade máxima de corte é inversamente proporcional à temperatura de gaseificação do material quando a espessura da placa é fixada. A densidade de potência do laser necessária é superior a 108 W / cm2 e depende do material, da profundidade de corte e da posição do foco do feixe. No caso de uma determinada espessura da chapa, supondo que haja potência do laser suficiente, a velocidade máxima de corte é limitada pela velocidade do jato de gás.

3. Corte de fratura controlado

Para materiais frágeis que são fáceis de serem danificados pelo calor, o corte de alta velocidade e controlável por aquecimento por feixe de laser é chamado de corte de fratura controlado. O principal conteúdo deste processo de corte é: o feixe de laser aquece uma pequena área de material quebradiço, o que provoca um grande gradiente térmico e sérias deformações mecânicas nesta área, levando à formação de fissuras no material. Desde que o gradiente de aquecimento uniforme seja mantido, o feixe de laser pode guiar a geração de rachaduras em qualquer direção desejada.

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

Geralmente, o gás inerte é usado para derreter e cortar. Se o oxigênio ou outro gás ativo for usado, o material será inflamado sob a irradiação do feixe de laser e outra fonte de calor será gerada devido à intensa reação química com o oxigênio para aquecer ainda mais o material, o que é chamado de fusão e corte por oxidação .

Por causa desse efeito, a taxa de corte do aço estrutural com a mesma espessura pode ser maior do que a do corte por fusão. Por outro lado, a qualidade da incisão pode ser pior do que a do corte derretido. Na verdade, ele produzirá fendas mais largas, rugosidade óbvia, aumento da zona afetada pelo calor e pior qualidade da borda. O corte a laser com chama não é bom para usinar modelos de precisão e cantos agudos (existe o perigo de queimar os cantos agudos). Os lasers de modo de pulso podem ser usados ​​para limitar os efeitos térmicos 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.


Horário da postagem: 21 de dezembro de 2020