A manufatura industrial geralmente utiliza processos de manufatura subtrativa para fabricar produtos. O corte a laser de chapas metálicas, uma etapa crítica da produção, é um excelente exemplo desse processo. O processo foca um feixe de laser na superfície do material. Ele é então submetido à queima, vaporização ou fusão, produzindo o resultado desejado.
Porque o corte a laser é uma técnica precisa. Portanto, simplifica a dificuldade de fabricação de componentes complexos. A Yonglihao Machinery pode fornecer alta qualidade serviços de corte a laser de metal. Continue lendo para saber mais sobre corte a laser de chapas metálicas.
Índice
O que é corte a laser de chapa metálica?
A fabricação de chapas metálicas é um dos processos de fabricação industrial mais comuns. Como resultado, o corte a laser de chapas metálicas parece estar entre os métodos mais populares. O corte a laser utiliza um feixe de luz de alta potência (laser) para cortar chapas metálicas planas e finas. O processo é guiado por tecnologia óptica e de controle numérico computadorizado (CNC). É por isso que as peças cortadas a laser têm alta precisão.
História do corte a laser de chapas metálicas
A tecnologia de corte a laser existe há mais de 60 anos. As primeiras tentativas de corte de chapas metálicas datam de 1960. Em 1964, os lasers de CO2 já eram utilizados para aplicações de precisão, como a soldagem de molas de relógio. O corte a laser oferece as vantagens da automação e da alta precisão em relação a outros métodos de corte, o que o torna popular para a fabricação de peças sensíveis e a produção em massa.
Os lasers de fibra foram originalmente fabricados na década de 1960. No entanto, somente no final da década de 1980 eles se tornaram comercialmente disponíveis. A década de 1990 é reconhecida como a era de ouro da tecnologia laser, pois testemunhou a introdução de diversos lasers de alta potência, como os de estado sólido, o que aumentou significativamente a eficiência e a produção. No início dos anos 2000, os serviços de corte a laser tornaram-se uma tecnologia de fabricação amplamente aceita em diversos setores, incluindo o automotivo e o aeroespacial.
Tipos de lasers para corte de chapas metálicas
Existem três tipos de lasers usados para cortar materiais na indústria. Cada cortador a laser possui características únicas que o diferenciam dos demais. Dito isso, aqui está uma visão geral completa dos três tipos de cortador a laser.
Lasers de fibra
Os equipamentos de corte a laser de fibra estão entre os instrumentos de corte de precisão mais potentes. São lasers de estado sólido que utilizam lasers de semente para ampliar o feixe através de fibras de vidro específicas. São eficazes no corte de metais, ligas e não metais, como vidro, plástico e madeira. Além de atividades simples de corte, são adequados para gravação e recozimento de metais.
Os lasers de fibra têm um corte maior do que outros lasers devido à sua maior potência. Possuem uma vida útil longa, de pelo menos 25.000 horas, e, portanto, exigem menos manutenção. Geram alguns dos feixes mais duráveis e robustos. No entanto, são mais adequados para cortar materiais com espessura inferior a 20 mm.
Lasers de CO₂
Os lasers de CO2 geram feixes de luz passando eletricidade através de um tubo contendo uma mistura de gases. A mistura de gases consiste principalmente de dióxido de carbono e gases nobres. Hélio e nitrogênio, em particular, são os gases mais comumente usados em lasers.
No entanto, eles são menos potentes que os lasers de fibra. Dispositivos a laser de CO₂ só podem cortar materiais não metálicos, como madeira, acrílico e plástico. Em alguns casos, também podem ser usados para corte a laser de chapas metálicas. Exemplos incluem chapas finas de alumínio e outros metais não ferrosos.
Lasers de cristal
Os cortadores a laser de cristal estão disponíveis em dois formatos: cristais Nd: YAG (granada de ítrio e alumínio dopado com neodímio) e Me: YVO (ortovanadato de ítrio dopado com neodímio, YVO4). Ambos são máquinas de corte extremamente potentes. No entanto, são bastante caros e têm apenas metade da vida útil dos lasers de fibra (8.000 a 15.000 horas). Eles cortam metais revestidos e não revestidos, não metais e polímeros. Além disso, os lasers de cristal podem cortar cerâmicas sob certas condições.
Pronto para começar seu próximo projeto? Obtenha um orçamento personalizado para suas necessidades de usinagem de peças.
Três processos de corte a laser de chapas metálicas
O corte a laser de chapas metálicas é um processo térmico que utiliza um feixe de laser para cortar partes de uma chapa metálica. Existem três métodos principais para cortar chapas metálicas.
Corte por fusão de feixe de laser
O corte por fusão utiliza um gás de corte inerte, geralmente nitrogênio ou argônio, para impulsionar o material fundido para fora da tocha de corte. O uso do gás inerte evita a oxidação na aresta de corte sem interferir no processo. O procedimento é adequado para chapas planas e finas, bem como para materiais que devem atender a altos padrões visuais com pós-processamento mínimo.
Corte a Laser por Chama
O material fundido é expelido com gás oxigênio durante o corte a laser. Isso cria uma reação exotérmica, aumentando a energia total da operação. O método é adequado para cortar aço carbono e outras chapas metálicas, bem como materiais fusíveis, como cerâmica.
Corte por sublimação de raio laser
Este tipo de corte a laser utiliza o laser para vaporizar as porções do material que estão menos fundidas. Semelhante ao corte por fusão, gases inertes como nitrogênio, hélio ou argônio são usados como gases de corte para garantir que as arestas de corte estejam livres de oxidantes. Embora lento, ele gera arestas de alta qualidade para um corte preciso.
Vantagens do corte a laser de chapas metálicas
Aqui estão cinco benefícios significativos desta abordagem de produção:
Cortes de alta precisão
A fabricação por corte a laser utiliza um feixe de luz para cortar metais com extrema precisão. O laser derrete e evapora materiais com maior exatidão e precisão do que muitos processos de corte convencionais. Alguns equipamentos de corte e vinco têm níveis de tolerância de 1 a 3 mm. No entanto, as máquinas de corte a laser podem cortar com precisão de até 0,003 mm.
Alta utilização de folhas
As máquinas de corte a laser permitem o aproveitamento de uma porcentagem substancial dos materiais de fabricação. O processo deixa pouco ou nenhum espaço para desperdício, pois a máquina maximiza a quantidade de peças utilizáveis na chapa metálica. Como resultado, você não precisa se preocupar com excesso de material. Você pode comprar a quantidade correta e ter certeza de que será suficiente.
Versatilidade de corte extrema
Os processos de corte a laser são extremamente adaptáveis e versáteis. Uma única máquina de corte a laser funciona bem para uma variedade de tarefas de corte, como cortes simples, cortes sofisticados com detalhes detalhados, marcações, perfurações e gravações. Como resultado, os fabricantes não precisam substituir as ferramentas em intervalos regulares durante o processo.
Baixa utilização de energia
Ao contrário de outros equipamentos de corte, os cortadores a laser não exigem a movimentação de seções separadas do dispositivo. Isso permite que eles cortem pedaços de material com eficiência, sem consumir muita energia. Já os cortadores a laser podem operar com 10 kW de energia. Mas a maioria das outras operações pode consumir até cinco vezes essa quantidade.
Pouco ou nenhum dano
Talvez você acredite que expor materiais ao calor durante o corte a laser resultará em empenamento, distorção ou até mesmo dano total. Bem, isso não é verdade. Peças afetadas pelo calor no corte a laser são pequenas e representam pouco risco à tolerância de características ou componentes após a fabricação.
Desvantagens do corte a laser de chapas metálicas
Apesar das suas inúmeras vantagens, o corte a laser de chapas metálicas apresenta diversas desvantagens. Vamos discuti-las.
Necessidade de um Operador Especialista
Para aproveitar ao máximo suas máquinas de corte a laser, talvez seja necessário contratar um especialista para operar a máquina e criar as peças. Um especialista, por exemplo, detectará rapidamente um erro ou configuração incorreta que pode comprometer os processos de produção ou até mesmo a integridade da máquina.
Limites na espessura do metal
Embora o corte a laser funcione bem com uma ampla gama de materiais, incluindo chapas metálicas, é melhor usar outros métodos de corte ao trabalhar com metais espessos. Os cortadores a laser comuns são ideais para cortar chapas de alumínio com espessura máxima de 15 mm e aço com espessura de 6 mm.
Gases nocivos
Ao cortar plástico, os cortadores a laser emitem grandes quantidades de vapores perigosos. Isso ocorre porque eles derretem e evaporam a substância plástica. Por isso, é fundamental realizar o corte a laser em uma área bem ventilada ou em um ambiente de trabalho seguro.
Alto Investimento Inicial
Máquinas de corte a laser de alta qualidade são caras. Uma máquina de corte a laser básica pode custar cerca de $3000, o dobro do preço de máquinas de corte a jato de água ou plasma. Portanto, contratar serviços de corte a laser como empresa exige um investimento inicial significativo.
Dica de design para peças cortadas a laser
Para uma utilização eficaz e eficiente dos serviços de corte a laser em seus itens, você deve seguir as dicas listadas abaixo ao projetar seu produto de corte a laser.
O metal a ser cortado não deve ser muito grosso.
A espessura é um componente importante a ser considerado em operações de corte a laser. Ela está diretamente relacionada à potência do laser. Como resultado, à medida que a espessura aumenta, a capacidade do laser de penetrar e cortar o material diminui. No entanto, aumentar a potência do laser pode aumentar a possibilidade de corte desse material.
Lembre-se do Kerf
O projeto do laser exige a consideração do que é conhecido como Kerf. Kerf é a substância que evapora quando o feixe de laser atinge o material de corte a laser. Não ocorre apenas no corte a laser. É observado em outros procedimentos de usinagem subtrativa. O corte a laser por kerf é causado pela espessura do feixe de laser. Portanto, é vital considerar isso durante toda a fase de projeto.
Escolha o material certo
A consideração mais crítica antes de realizar uma operação de corte a laser é a seleção do material apropriado. A escolha do material é determinada pelos atributos desejados para o produto final. As qualidades do material, como rigidez, translucidez e elasticidade, variam. A Yonglihao Machinery oferece uma variedade de opções de corte a laser para chapas metálicas, além de plásticos e papel.
Os espaçamentos são importantes
Para eliminar erros e proporcionar os melhores resultados possíveis, o corte a laser requer um espaçamento preciso. A folga mínima deve ser igual à espessura do material. Por exemplo, no corte a laser de chapas metálicas, se a chapa tiver 2 mm de espessura, a distância entre as duas rotas deve ser de 2 mm. Isso é especialmente importante se você planeja trabalhar em diversos designs de chapas metálicas cortadas a laser.
Converta seu texto em pontos de ancoragem e curvas
Nem todas as operações a laser envolvem corte de texto. Se for necessário incluir texto, certifique-se de que as letras estejam espaçadas e em fonte grande. Isso garante uma operação mais suave e os melhores resultados. Se as letras estiverem próximas, elas podem se sobrepor, resultando em uma inscrição ininteligível.
Devo investir em uma máquina de corte a laser ou escolher um serviço?
Os serviços de corte a laser são vitais para uma ampla gama de processos industriais, seja na fabricação de pequenos equipamentos ou em grandes organizações, como as indústrias aeroespacial e automotiva. A técnica é um procedimento altamente eficaz e eficiente que pode ser usado com uma ampla variedade de materiais.
No entanto, a escolha mais sensata para pequenas empresas de manufatura é optar por um serviço em vez de investir em uma máquina. Essa é uma ótima maneira de economizar e, ao mesmo tempo, oferecer qualidade aos clientes. No entanto, se você tiver mais dinheiro, investir em equipamentos de corte a laser pode ser muito benéfico. Isso porque o instrumento oferece diversas vantagens.
De qualquer forma, a escolha é inteiramente dos produtores. Se você decidir contratar um serviço, entre em contato com a Yonglihao Machinery. A Yonglihao Machinery pode fornecer serviços de corte a laser de alta qualidade.
Pronto para começar seu próximo projeto? Obtenha um orçamento personalizado para suas necessidades de usinagem de peças.
Por que escolher Yonglihao Machinery?
Você procura uma empresa que garanta serviços de corte a laser de alta qualidade? Então a Yonglihao Machinery é a solução ideal para suas necessidades de fabricação.
Somos uma empresa conceituada que oferece serviços de fabricação de chapas metálicas para protótipos rápidos e produção personalizada. Garantimos serviços de corte a laser de chapas metálicas de alta qualidade. Além disso, podemos fornecer soluções sob demanda com ótimo custo-benefício, de acordo com suas necessidades.
Também fornecemos protótipos de baixo volume e produção em larga escala. Com o Yonglihao Machinery, você pode ter certeza de que seus produtos estarão livres de problemas de fabricação de chapas metálicas. Especialmente ao trabalhar com itens únicos com detalhes complexos. Além disso, oferecemos produtos de primeira linha. CNC serviços, impressão 3D e serviços de fundição sob pressão.
Alternativas para corte a laser
Se você não quer usar corte a laser e não sabe como cortar formas em chapas metálicas, aqui estão algumas alternativas de alta qualidade para suas necessidades de produção.
EDM
Fio EDM Funciona de forma semelhante ao corte a laser. Isso ocorre porque também utiliza calor para remover material. Utiliza descargas elétricas (faíscas) para cortar o formato desejado de um material. Em comparação com o corte a laser, a eletroerosão produz um acabamento superficial mais liso, com uma zona de impacto térmico menor. Também pode ser usada para cortar materiais resistentes.
Fresamento CNC
Fresamento CNC Utiliza fresas rotativas de alta velocidade para moldar materiais. As operações de fresamento funcionam bem com metais, ligas e não metais. São uma tecnologia de manufatura subtrativa de alta precisão, semelhante ao corte a laser. A principal diferença entre os dois métodos é que o fresamento utiliza ferramentas de corte – fresas rotativas – para esculpir ou moldar designs. O corte a laser utiliza feixes de luz para derreter ou queimar as formas dos designs.
Corte de Plasma
O corte a plasma é um processo que utiliza um fluxo de gás iônico quente para cortar chapas metálicas. Uma faísca elétrica gera uma grande quantidade de calor em um gás comprimido, como ar, hidrogênio ou argônio, o que faz com que os átomos se movam. As moléculas então se chocam, separando-se do gás. Comparado a um cortador a laser, um cortador de plasma pode cortar metais muito mais espessos.
Conclusão
O corte a laser é uma tecnologia utilizada na prototipagem rápida para cortar materiais. Esta página discutiu a operação, sua história, diversos tipos e outras informações com as quais você pode estar familiarizado. Esperamos que você tenha aprendido algo sobre corte a laser. No entanto, você pode contar com a Yonglihao Machinery para fornecer os melhores serviços de corte a laser.