Quais são as indústrias de aplicação da máquina de corte a laser CO2?

O corte a laser é uma técnica popular amplamente utilizada em diversos setores. Desde a década de 1970, o desenvolvimento de geradores de laser CO2 e tecnologia de controle numérico tornou as máquinas de corte a laser CO2 uma ferramenta de corte muito avançada. Essas máquinas são utilizadas para cortes retos, curvos e furações em madeira, acrílico, plástico e até materiais metálicos. Em comparação com outros equipamentos de corte, a máquina de corte a laser CO2 tem muitas vantagens, como alta precisão de corte, rápida velocidade de processamento e boa qualidade dos produtos acabados, por isso substitui gradualmente outras ferramentas de corte e se torna o equipamento de corte mais comum no campo industrial. Este artigo apresenta algumas indústrias onde as máquinas de corte a laser CO2 são mais comumente usadas. Se você está nesta área e deseja melhorar a eficiência da produção, escolher o corte a laser CO2 é uma boa solução.

Como funciona a máquina de corte a laser de CO2

O corte a laser de CO2 é um processo de usinagem não convencional que utiliza um laser de CO2 de alta potência para fazer os cortes desejados. O corte a laser de CO2 é um processo de processamento sem contato, geralmente usado para cortar e gravar materiais não metálicos, mas geradores de laser de CO2 de alta potência também podem ser usados para cortar materiais metálicos.

Princípio de funcionamento da máquina de corte a laser CO2

O princípio de funcionamento de uma máquina de corte a laser CO2 é usar a mistura de gás dióxido de carbono (CO2) como meio ativo para gerar um feixe de laser de alta potência que pode cortar vários materiais. O feixe de laser é então focado e direcionado para a peça de trabalho para cortar ou gravar vários materiais. O princípio de funcionamento da máquina de corte a laser CO2 envolve várias etapas principais:

Meio de laser: O núcleo da máquina de corte a laser de CO2 é o meio de laser, que é uma mistura de dióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2) e hélio (He). Essa mistura de gás é selada dentro de um tubo de laser, geralmente um longo tubo de vidro com espelhos em cada extremidade.
Entrada de energia: A mistura de gás é excitada pela aplicação de uma descarga de alta voltagem ao gás dentro do tubo de laser. Essa descarga ioniza os átomos do gás, produzindo uma inversão de população. Em suma, ele energiza o gás para colocá-lo em um estado de maior energia.
Inversão grosseira: quando os átomos de gás são excitados, alguns elétrons são elevados a um nível de energia mais alto. Esses elétrons excitados estão em um estado instável e tendem a retornar aos seus níveis originais de energia mais baixos, liberando fótons (partículas de luz) no processo. Essa emissão de fótons resulta em uma inversão de população, onde há mais moléculas em estados de maior energia do que em estados de menor energia.
Emissão de fótons: quando os elétrons excitados retornam a um nível de energia mais baixo, eles emitem fótons. Esses fótons estão na forma de luz laser, com um comprimento de onda específico (normalmente na faixa do infravermelho distante ao infravermelho médio, cerca de 10,6 mícrons para lasers de CO2).
Ressonador óptico: O tubo de laser é projetado como um ressonador óptico com dois espelhos colocados em cada extremidade. Um espelho é totalmente reflexivo, enquanto o outro é parcialmente reflexivo. Os espelhos parciais permitem que uma parte da luz do laser gerada escape como um feixe de laser.
Aumentando o zoom: os fótons liberados durante a inversão da população saltam para frente e para trás entre os espelhos, estimulando continuamente as moléculas de gás mais excitadas a liberarem mais fótons. Isso resulta na amplificação da energia luminosa, produzindo um feixe de laser coerente e intenso.
Formação de feixe de laser: Espelhos parcialmente reflexivos permitem que a luz laser amplificada saia do tubo de laser na forma de um feixe de laser concentrado de alta potência. As propriedades da mistura de gás CO2 determinam o comprimento de onda do laser, que normalmente fica em torno de 10,6 mícrons no espectro infravermelho.
Óptica de Focalização: O feixe de laser é direcionado através de uma série de ópticas de focalização, incluindo lentes ou espelhos, para concentrar a energia em um tamanho de ponto muito pequeno. Este feixe focalizado permite o corte preciso de materiais.
Interação da matéria: Quando um feixe de laser focalizado interage com a superfície de um material, a energia intensa causa aquecimento localizado. Esse calor faz com que o material vaporize, derreta ou seja removido por ablação, dependendo das propriedades do material e dos parâmetros do laser utilizados.
Processo de corte: O feixe de laser pode efetivamente cortar o material movendo o material ou o feixe de laser ao longo de um caminho programado. O material absorve a energia do laser, fazendo com que aqueça rapidamente e seja removido camada por camada.
Controle por computador: A máquina de corte a laser CO2 é controlada por um computador, que direciona com precisão o movimento da cabeça do laser e ajusta a potência, velocidade e outros parâmetros do laser. Este controle de computador permite cortes ou gravações complexos e precisos em uma variedade de materiais.

Etapas de trabalho da máquina de corte a laser de CO2

As modernas máquinas de corte a laser de CO2 são máquinas CNC que envolvem várias etapas básicas na execução do corte.

Pronto para projetar. O desenho consiste em um arquivo digital que representa graficamente o corte desejado. Esta é uma das etapas mais críticas no processo de corte a laser CO2, pois quaisquer erros aqui serão refletidos no formato final do corte. Você pode usar uma variedade de softwares de corte a laser gratuitos e pagos para preparar projetos (CAD), converter projetos em código G (CAM) e interagir com o cortador a laser.
Parâmetros de configuração. Máquinas de corte a laser CO2 podem ser usadas para cortar vários materiais como madeira, papel, plástico, acrílico, metal, etc. Testes de corte com uma porção do material podem ajudar a encontrar os parâmetros ideais do laser para produzir os melhores resultados para a aplicação desejada.
Prepare a peça de trabalho. Uma vez realizados os testes e determinados os parâmetros ideais para o material desejado, a peça de trabalho está pronta para o corte a laser.
Execute o corte. Uma vez que a peça de trabalho esteja preparada, você pode colocá-la sobre a mesa e executar o corte. Embora o corte a laser de CO2 seja um processo de corte automatizado, é altamente recomendável monitorar o processo de corte para evitar acidentes.

Vantagens da máquina de corte a laser de CO2

A máquina de corte a laser CO2 oferece várias vantagens que a tornam uma escolha popular para uma variedade de aplicações de corte e gravação. Aqui estão algumas das principais vantagens de usar uma máquina de corte a laser de CO2:

Versatilidade: a máquina de corte a laser CO2 pode cortar uma ampla variedade de materiais, incluindo metais (ferrosos e não ferrosos), plásticos, acrílicos, madeira, têxteis, couro, papel, vidro e muito mais. Essa versatilidade permite diversas aplicações de corte em diversos setores.
PRECISÃO E PRECISÃO: Os geradores de laser CO2 podem produzir um feixe estreito extremamente focado, resultando em um alto nível de precisão e exatidão de corte. Essa precisão o torna ideal para designs complexos e detalhados, entalhes finos e trabalhos delicados.
Largura de corte estreita: O diâmetro do feixe de laser focalizado é muito pequeno, resultando em uma largura de corte estreita (largura de corte). Isso minimiza a perda de material e aumenta a utilização do material, economizando material de forma eficaz, especialmente ao cortar materiais caros ou valiosos.
Corte sem contato: o corte a laser CO2 é um processo sem contato. O feixe de laser não entra em contato físico com o material que está sendo cortado, reduzindo o risco de danos e contaminação. Isso é especialmente benéfico para materiais delicados ou com superfícies sensíveis.
Sem desgaste da ferramenta: Ao contrário dos métodos tradicionais de corte mecânico, as máquinas de corte a laser CO2 não possuem ferramentas físicas para se desgastar com o tempo. Isso reduz os custos de manutenção e o tempo de inatividade associado às trocas de ferramentas.
Velocidade e eficiência: o corte a laser de CO2 é um processo rápido e a velocidade pode ser ajustada para equilibrar qualidade de corte e produtividade. Ela pode atingir altas velocidades de corte enquanto mantém uma boa qualidade de aresta, o que é especialmente benéfico para processos de fabricação de alto volume.
Zona Mínima Afetada pelo Calor (HAZ): Os geradores de laser CO2 geram uma fonte de calor focada e controlada com transferência mínima de calor para a área circundante. Isso resulta em uma zona afetada pelo calor (HAZ) menor no material que está sendo cortado, reduzindo o risco de empenamento, deformação ou danos às áreas adjacentes.
Cortes e bordas limpos: o corte a laser de CO2 normalmente produz bordas limpas e lisas que requerem acabamento mínimo ou nenhum acabamento adicional. Isso economiza tempo e recursos nas etapas de pós-processamento, como rebarbação ou retificação, em comparação com os métodos de corte tradicionais.
Formas e designs complexos: os cortadores a laser de CO2 podem cortar formas complexas que podem ser desafiadoras ou impossíveis com os métodos de corte tradicionais. Isso é especialmente útil para aplicações artísticas e decorativas.
Flexibilidade de design: a precisão e a versatilidade do corte a laser de CO2 permitem designs complexos, permitindo ajustes rápidos e alterações de design sem alterações de ferramentas. Isso os torna ideais para personalização e produção em pequena escala.
Ambientalmente amigável: as máquinas de corte a laser de CO2 produzem o mínimo de desperdício à medida que o material cortado evapora ou derrete. Isso reduz o desperdício e o impacto ambiental em comparação com alguns outros métodos de corte.
Automação e controle preciso: as máquinas de corte a laser CO2 podem ser facilmente integradas em processos de fabricação automatizados. Os controles do computador permitem uma produção consistente e de alta velocidade, ao mesmo tempo em que permitem ajustes de design fáceis.

Em quais indústrias as máquinas de corte a laser CO2 podem ser aplicadas

A máquina de corte a laser CO2 é usada na maioria das indústrias modernas porque fornece um método de corte de baixo custo, alta velocidade e alta precisão. Algumas indústrias comuns que usam máquinas de corte a laser CO2 estão listadas abaixo.

indústria de instrumentos musicais. Os instrumentos devem ser fabricados com alta precisão para atingir o alto nível de qualidade sonora exigido pelos profissionais. O corte a laser CO2 é um método ideal para processamento dimensional de precisão. A madeira é um material comumente usado em instrumentos musicais. As máquinas de corte a laser CO2 podem ser usadas para cortar os painéis básicos que compõem instrumentos musicais, como guitarras e violinos, e também podem gravar padrões artísticos na superfície de instrumentos musicais acabados para aumentar a estética e vários elementos de estilo do instrumento musical.
indústria de móveis. A máquina de corte a laser CO2 pode cortar tábuas de madeira com eficiência para montar móveis. Você também pode criar móveis como portas, mesas e cadeiras com um cortador a laser CO2.
Indústria de vestuário. A máquina de corte a laser CO2 pode cortar o tecido com alta precisão sem contato com o material, garantindo que o tecido não apresente rebarbas ou abrasões durante o processamento. Isso lhe dá uma grande vantagem no corte de tecidos. A máquina de corte a laser CO2 pode cortar com eficácia materiais de tecido de camada única ou multicamadas e seu trabalho será concluído mais rapidamente.
Indústria publicitária. A aplicação de máquinas de corte a laser CO2 na indústria publicitária é muito comum. Na indústria publicitária, o material acrílico é uma das matérias-primas mais utilizadas. As seções de acrílico cortadas com feixe de laser CO2 são lisas e polidas, portanto, nenhum processamento adicional é necessário. Se estiver gravando texto ou gráficos em acrílico, você poderá obter acabamentos foscos e foscos. Isso os faz parecer muito distintos.
indústria de produção de modelos. As máquinas de corte a laser CO2 são amplamente utilizadas em empresas que fabricam modelos arquitetônicos. Freqüentemente, eles precisam cortar formas complexas em materiais de chapa fina. A maioria dos modelos utiliza chapas de acrílico, que cortam muito bem com equipamentos de corte a laser CO2.
Indústria de processamento de couro. Um cortador a laser CO2 pode cortar e gravar padrões em couro usado para fazer bolsas, cintos, sapatos e muito mais. A tecnologia da máquina de corte a laser minimiza a possibilidade de deformação do material durante o processamento do couro, resultando em bordas de corte perfeitas.
indústria da arte. É comum que iniciantes e até mesmo profissionais usem um cortador a laser de CO2 para cortar madeira para montagem, gravar presentes e esculpir padrões complexos em um pedaço de madeira. Ou use um cortador a laser de CO2 para cortar acrílico e criar obras de arte impressionantes.

Além das indústrias acima, as máquinas de corte a laser CO2 também são usadas na indústria de impressão e embalagem, indústria de produção de brinquedos infantis, indústria de produção de malas, indústria de produção de cortinas e outros campos de aplicação.

O que deve ser observado ao usar uma máquina de corte a laser CO2

É muito importante garantir a segurança e o bom funcionamento da máquina durante o uso da máquina de corte a laser CO2. Além disso, a manutenção adequada também pode garantir a precisão de operação da máquina e prolongar sua vida útil. Aqui estão algumas diretrizes operacionais projetadas para ajudá-lo a usar melhor a máquina.

Especificações de segurança para máquinas de corte a laser de CO2

Antes de usar a máquina de corte a laser CO2, o operador deve primeiro ler o manual do usuário para entender como operar a máquina com segurança.
Certifique-se de que alguém esteja observando enquanto corta e entalha. A segurança é muito importante, as máquinas de corte a laser CO2 são frequentemente utilizadas para cortar madeira e acrílico, estes materiais são muito inflamáveis. Portanto, quando a máquina de corte a laser CO2 está cortando e gravando, deve-se garantir que os funcionários estejam vigiando a máquina. Caso ocorra uma situação inesperada durante o funcionamento da máquina, é necessário desligar imediatamente a energia, o que permite evitar perdas.
Antes da máquina de corte a laser funcionar, o tubo do laser deve ser preenchido com água circulante. A qualidade e a temperatura da água circulante afetam diretamente a vida útil do tubo do laser. Recomenda-se usar água pura e manter a temperatura da água abaixo de 35°
Óculos de segurança a laser devem ser usados ao operar uma máquina de corte a laser de CO2. Essas lentes são coloridas para absorver a luz do laser e evitar que danifique os olhos do operador.

Manutenção de rotina da máquina de limpeza a laser de CO2

Limpeza de lentes laser. Após a máquina a laser cortar 8 horas por dia, é necessário verificar a lente e limpá-la se necessário. A óptica está localizada diretamente acima do feixe de laser, o que significa que está exposta a muita poeira, fumaça e detritos. Se a lente estiver suja, a velocidade de corte da máquina a laser será reduzida e até o corte ficará irregular ou a imagem gravada ficará desfocada. Se não for limpa por muito tempo, a sujeira pode danificar permanentemente a lente. Portanto, a limpeza das lentes é muito importante.
Limpe o ventilador do cortador a laser. Quando as máquinas cortam e gravam acrílico, MDF e madeira, é inevitável a geração de fumaça, poeira e detritos. A manutenção regular da unidade do ventilador é, portanto, essencial, pois qualquer acúmulo impedirá seu funcionamento (a menos que um filtro de fumaça esteja instalado). Para isso: desconecte o ventilador da fonte de alimentação, remova a mangueira de sucção e limpe o ventilador do rotor e o duto com uma escova macia.
Preste atenção ao resfriamento do tubo do laser. Se a sua máquina de corte a laser usa um tanque de água para resfriamento, preste atenção para limpar o tanque de água regularmente. Método específico: Primeiro, desligue a energia, remova o tubo de entrada de água, deixe o tubo do laser entrar automaticamente no tanque de água, abra o tanque de água e bombeie água para remover a sujeira da bomba de água. Limpe o tanque de água, substitua a água circulante, retorne a bomba de água ao tanque de água, insira o tubo de conexão na entrada de água da bomba de água e arrume as juntas. Use apenas a potência da bomba e opere por 2 a 3 minutos (o tubo do laser é preenchido com água circulante). Se estiver usando um resfriador para resfriar o tubo de laser, você precisará ficar de olho no desempenho do resfriador e monitorar a indicação de temperatura no visor do resfriador. A cada poucas semanas, encontre o filtro no refrigerador e remova qualquer lixo acumulado. Verifique se há contaminação da água e substitua conforme necessário.

Resumir

máquinas de corte a laser CO2 provaram ser bem-sucedidos em diversas aplicações industriais e são uma ferramenta acessível e fácil de operar. Quer você seja um amador ou um fabricante de produtos, você pode usar máquinas de corte a laser CO2 para cortar e gravar vários materiais para processar peças acabadas que atendam às suas necessidades. Você só precisa desenhar seu desenho em um programa CAD e o laser o cortará com a mais alta precisão e detalhes. Entre em contato conosco e um Laser AccTek O representante de vendas recomendará uma máquina de corte a laser CO2 adequada para você com base em sua aplicação para ajudá-lo a melhorar a produtividade da oficina.

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