Que tipos de materiais o corte a laser pode cortar?

O corte a laser é uma técnica que usa um laser para vaporizar o material e criar uma borda cortada. A aplicação da tecnologia de corte a laser tem promovido o desenvolvimento do campo industrial, além disso, a tecnologia de corte a laser também é amplamente utilizada por escolas, pequenas empresas e hobbyistas. Com o desenvolvimento da tecnologia laser, existem atualmente muitos tipos de equipamentos de corte a laser para os usuários escolherem, e você precisa escolher a máquina de corte a laser apropriada de acordo com o material a ser processado. Este artigo apresenta a aplicação da tecnologia de corte a laser sob vários aspectos, para que você possa entender completamente quais tipos de materiais o corte a laser pode cortar.

Que tipos de máquinas de corte a laser existem?

As máquinas de corte a laser revolucionaram vários setores, fornecendo soluções de corte precisas, eficientes e versáteis. Existem três tipos principais de máquinas de corte a laser: máquinas de corte a laser de fibra, máquinas de corte a laser CO2e máquinas de corte a laser YAG. Cada tipo de máquina de corte a laser utiliza um tipo diferente de mídia laser para gerar o feixe de laser usado para corte.

Máquina de corte a laser de fibra

As máquinas de corte a laser de fibra são amplamente populares por seu excelente desempenho em aplicações de corte de metal. Ele usa cabos de fibra óptica como meio de laser, geralmente dopados com elementos de terras raras, como érbio, itérbio ou túlio. O feixe de laser gerado pelo gerador de laser de fibra é altamente concentrado e pode ser focado em um pequeno ponto, o que é muito adequado para tarefas de corte complexas e delicadas. Os geradores de laser de fibra fornecem alta densidade de potência para corte rápido e preciso de uma ampla variedade de metais, incluindo aço inoxidável, alumínio, latão e cobre. Oferece excelente qualidade de viga, resultando em cortes suaves, larguras de corte mínimas e altas velocidades de corte. Os lasers de fibra são conhecidos por sua eficiência e confiabilidade, tornando-os a primeira escolha para operações industriais de corte de metais.

Máquina de corte a laser de CO2

As máquinas de corte a laser CO2 são ferramentas de corte altamente versáteis que têm sido essenciais em muitos ambientes de fabricação há décadas. Ele foi projetado para gerar um feixe de laser usando uma mistura de gases que consiste principalmente de dióxido de carbono, nitrogênio, hélio e, às vezes, hidrogênio. É conhecida por sua versatilidade e capacidade de produzir cortes de alta qualidade em diversos materiais. Os geradores de laser CO2 são especialmente populares por sua eficácia no corte de materiais não metálicos, como madeira, acrílico, plástico, couro, tecido e papel. Ele fornece excelente controle sobre o processo de corte e pode produzir designs complexos com bordas suaves.

Máquina de corte a laser YAG

As máquinas de corte a laser YAG (granada de ítrio e alumínio) usam cristais sólidos como meio de laser, geralmente dopados com neodímio (Nd: YAG). Embora já tenha sido frequentemente usado em aplicações de corte de metal, sua popularidade diminuiu com o advento da tecnologia mais avançada de laser de fibra. Ainda assim, os geradores de laser YAG são usados para tarefas específicas de corte de metal, especialmente quando se trata de materiais mais espessos ou certas ligas. Essas máquinas são conhecidas por sua durabilidade e capacidade de cortar metais resistentes, mas geralmente são mais lentas e menos eficientes do que as máquinas de corte a laser de fibra.

Cada tipo de máquina de corte a laser tem suas vantagens e limitações, e a seleção da máquina certa depende dos requisitos específicos de corte e do material que está sendo processado. Os avanços tecnológicos continuam a melhorar o desempenho e as capacidades das máquinas de corte a laser, abrindo novas possibilidades em vários setores. A seguir, vamos dar uma olhada em quais materiais essas máquinas de corte a laser são adequadas para cortar.

Quais materiais uma máquina de corte a laser pode cortar?

As máquinas de corte a laser são ferramentas essenciais na fabricação moderna, fornecendo soluções de corte precisas e eficientes para uma variedade de materiais. Diferentes tipos de cortadores a laser utilizam diferentes geradores de laser para atender às necessidades específicas de corte de materiais. A seguir, uma análise detalhada dos materiais que vários tipos de cortadores a laser normalmente podem cortar:

Máquina de corte a laser de fibra

As máquinas de corte a laser de fibra são conhecidas por sua alta eficiência e versatilidade, especialmente no corte de vários materiais metálicos. A alta densidade de potência dos lasers de fibra pode cortar esses metais com precisão e rapidez:

Aço inoxidável: geradores de laser de fibra podem cortar vários graus de aço inoxidável com excelente qualidade de borda e distorção térmica mínima e são comumente usados nas indústrias automotiva, aeroespacial e de construção.
Aço-carbono: Os geradores de laser de fibra são ideais para cortar chapas e chapas de aço-carbono de várias espessuras, comumente usadas em uma variedade de aplicações estruturais e na fabricação em geral.
Alumínio: Os geradores de laser de fibra são ideais para cortar chapas e ligas de alumínio, frequentemente usadas em aplicações aeroespaciais e automotivas.
Cobre: O cobre é um metal altamente condutor que pode ser efetivamente cortado com um gerador de laser de fibra, tornando-o adequado para a produção de componentes elétricos, encanamentos e elementos decorativos.
Latão: os lasers de fibra podem cortar com precisão o latão, uma liga de metal conhecida por suas aplicações decorativas.
Aço galvanizado: geradores de laser de fibra podem cortar aço galvanizado comumente usado em construção e manufatura.
Titânio: Os geradores de laser de fibra podem cortar titânio, um metal leve, mas forte, usado nas indústrias aeroespacial e médica.
Outras ligas metálicas: geradores de laser de fibra são capazes de cortar uma ampla variedade de ligas metálicas usadas em aplicações especializadas, expandindo seu uso em todos os setores.

Máquina de corte a laser de CO2

As máquinas de corte a laser CO2 são conhecidas por sua versatilidade no corte de uma ampla variedade de materiais não metálicos com precisão e detalhes. Os materiais adequados para cortar com um gerador de laser de CO2 incluem:

Madeira e compensado: Corta madeira e compensado, tornando-o popular nos ofícios de marcenaria e artesanato.
Acrílico: Produz um corte limpo e polido em folhas de acrílico, frequentemente usadas para sinalização, displays e aplicações de arte.
Plásticos: pode cortar uma variedade de plásticos, incluindo policarbonato (PC), tereftalato de polietileno (PET), cloreto de polivinila (PVC) e muito mais para sinalização, embalagem e fabricação.
Couro: permite cortes intrincados em couro para fins artesanais, de moda e estofados.
Tecidos e Têxteis: É usado na indústria têxtil para cortar padrões e desenhos intrincados em tecidos e outros têxteis.
Papel e Cartão: É ideal para cortes finos em papel e cartão para embalagens, cartões e outras aplicações.
Borracha: É capaz de cortar material de borracha usado para juntas, vedações e outros componentes industriais para uma variedade de aplicações industriais e de fabricação.
Thin Metal: Também pode cortar chapas finas de metal, mas pode ter limitações em comparação com geradores de laser de fibra e é mais comumente usado em aplicações de corte de metal de baixa potência.

Máquina de corte a laser YAG

As máquinas de corte a laser YAG são menos comuns atualmente devido ao surgimento de geradores de laser de fibra mais eficientes, mas ainda têm aplicações específicas para cortar certos materiais metálicos. Os materiais que podem ser cortados com uma máquina de corte a laser YAG incluem:

Aço inoxidável: pode cortar aço inoxidável com resultados aceitáveis, mas os geradores de laser de fibra geralmente são mais eficazes para esse material.
Aço-carbono: geradores de laser YAG podem cortar aço-carbono, especialmente onde geradores de laser de fibra não estão disponíveis ou não são práticos.
Alumínio: pode cortar alumínio, mas geralmente é menos eficiente e corta mais lentamente do que os geradores de laser de fibra.
Cobre: Corta cobre, principalmente chapas mais finas, e é usado principalmente para componentes elétricos, encanamentos e aplicações artísticas.
Latão: Pode cortar placas de latão, mas como o cobre é melhor para cortar materiais mais finos, frequentemente usados para fins decorativos e componentes elétricos.
Certas Ligas: Também pode tratar certas ligas metálicas, dependendo de sua composição e espessura.

Vale a pena notar que esses fatores interagem entre si e interagem com os parâmetros do processo de soldagem a laser (como potência do laser, diâmetro do feixe e velocidade de soldagem). Portanto, deve-se considerar a otimização do processo de soldagem a laser para materiais específicos e o balanceamento desses materiais para atingir a espessura e a qualidade de soldagem necessárias. Além disso, o processo específico de soldagem a laser (como soldagem de pequenos orifícios ou soldagem por condução) também pode afetar a relação entre as características do material e a espessura da solda.

Quais características do material afetam o efeito de corte a laser?

Existem várias propriedades associadas aos materiais de corte a laser. Essas características afetam a eficiência, a precisão e o sucesso geral do processo de corte a laser. Compreender e otimizar essas características pode ajudar a obter cortes de alta qualidade em uma variedade de materiais. A seguir estão as principais propriedades associadas aos materiais de corte a laser:

Estabilidade do material: Certos materiais podem exibir um comportamento errático ou imprevisível durante o corte a laser, resultando em variações na qualidade do corte.
Coeficiente de absorção: O coeficiente de absorção de um material no comprimento de onda do laser afeta a quantidade de energia do laser que o material absorve. Materiais com altos coeficientes de absorção são mais facilmente cortados por lasers de comprimentos de onda específicos.
Espessura do material: A espessura do material a ser cortado afeta a potência necessária do laser, a velocidade de corte e o tipo de laser (fibra ótica, CO2, YAG) escolhido para obter os melhores resultados. Materiais mais espessos podem exigir maior potência do laser e velocidades de corte mais lentas.
Refletividade do material: A refletividade de um material afeta sua interação com o feixe de laser. Materiais altamente reflexivos, como cobre ou alumínio, podem exigir técnicas especiais ou maior potência do laser para superar as propriedades reflexivas e obter um corte limpo.
Ponto de Fusão do Material: O ponto de fusão de um material é uma consideração importante. O corte a laser envolve o aquecimento localizado do material e, se o ponto de fusão for muito baixo, o material pode derreter em vez de cortar corretamente. Materiais com ponto de fusão mais alto geralmente são mais adequados para corte a laser.
Condutividade Térmica do Material: A condutividade térmica do material afeta a dissipação de calor durante o processo de corte. Materiais com alta condutividade térmica, como o cobre, podem dissipar o calor rapidamente, exigindo maior potência do laser ou técnicas especializadas para cortar com eficiência.
Acabamento da superfície: A condição da superfície do material, como rugosidade ou contaminação, pode afetar os resultados do corte a laser. Superfícies lisas e limpas geralmente proporcionam melhores resultados de corte, enquanto superfícies ásperas ou contaminadas podem resultar em cortes inconsistentes ou exigir medidas adicionais para alcançar o resultado desejado.
Reação do material ao calor: Certos materiais podem reagir adversamente ao calor gerado durante o corte a laser, como descoloração, carbonização ou alterações químicas. Entender como os materiais respondem ao calor pode ajudar a alcançar os resultados de corte desejados.
Manuseio de materiais: A facilidade com que os materiais são manuseados durante o processo de corte pode afetar a eficiência geral e a segurança do corte a laser. Fatores como rigidez, flexibilidade e fragilidade do material precisam ser considerados ao escolher um material de corte a laser.
Composição do material: A composição do material, incluindo sua composição química e quaisquer aditivos, também afeta a interação do laser com o material e o processo de corte. Diferentes composições podem exigir o ajuste dos parâmetros do laser para resultados de corte ideais.
Transparência: Materiais transparentes, como alguns plásticos e vidro, podem não absorver a energia do laser de forma eficaz. O corte de materiais transparentes requer sistemas ou técnicas de laser especiais, por exemplo, usando um laser UV.
Resposta ao gás auxiliar: A interação entre o material e o gás auxiliar durante o corte a laser pode afetar a qualidade do corte. Diferentes materiais reagem de maneira diferente ao oxigênio, nitrogênio ou outros gases auxiliares, o que pode afetar o processo de corte e a qualidade da aresta.
Estrutura do Material: Estruturas cristalinas e amorfas podem responder de forma diferente ao corte a laser devido a mudanças na absorção de energia e condutividade térmica.

Compreender essas propriedades do material pode ajudar na seleção do tipo de laser, potência, ótica de foco e parâmetros de corte adequados para obter o corte desejado. Além disso, ajustar o tipo de gás auxiliar e a taxa de fluxo, bem como considerar as técnicas de pré e pós-processamento, pode otimizar ainda mais o processo de corte a laser para aplicações e materiais específicos.

Resumir

Diferentes materiais de corte têm diferentes taxas de absorção de luz para diferentes comprimentos de onda, portanto, ao cortar peças de trabalho, é necessário escolher uma máquina de corte a laser adequada de acordo com o tipo de material. Desta forma, melhores resultados de corte podem ser obtidos a um custo menor. Em comparação com o corte mecânico, o corte a laser adota um método de processamento sem contato, que não causa desgaste e poluição à peça de trabalho e melhora muito a taxa de qualificação do produto. Como a zona afetada pelo calor do sistema a laser é pequena, a possibilidade de deformação do material a ser cortado também é reduzida. Atualmente, a tecnologia de corte a laser tem sido amplamente utilizada em vários campos de produção.
Ao ler este artigo, você pode entender completamente os tipos de materiais que diferentes máquinas de corte a laser podem cortar e a influência das propriedades do material no corte a laser. Espero que possa fornecer um valor de referência ao escolher uma máquina de corte a laser. Se você deseja obter mais informações sobre máquinas de corte a laser, entre em contato conosco a qualquer momento. Laser AccTek os engenheiros fornecerão soluções perfeitas de acordo com sua aplicação específica e fornecerão informações detalhadas sobre preços.

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