Seleção de gases auxiliares para máquina de corte a laser

Seleção de gases auxiliares para máquina de corte a laser

O corte a laser de fibra é um processo de tratamento térmico amplamente utilizado na fabricação industrial. As máquinas de corte a laser são capazes de gravar e cortar rapidamente chapas metálicas e podem obter um acabamento superficial de alta qualidade mesmo ao processar formas particularmente complexas.

Neste artigo de enciclopédia, exploraremos o processo de corte a laser, a tecnologia e seus gases auxiliares, incluindo nitrogênio, oxigênio e ar comprimido, para ajudá-lo a entender como funciona e seus benefícios.

O que é corte a laser de fibra?

O corte a laser é um processo de produção que utiliza um laser de alta potência para cortar materiais, que é guiado através da óptica por um sistema de controle numérico computadorizado (CNC). Este processo de produção é amplamente utilizado em diversas indústrias, como automotiva, aeroespacial, eletrônica e médica, e pode ser usado para cortar uma variedade de materiais, como metais, plásticos, cerâmica, madeira, tecidos e papel.

O corte a laser utiliza um feixe de laser focado para derreter o material em uma área localizada e produz o efeito de corte com a ajuda de um jato coaxial. O feixe de laser em si não é afetado pelo gás, que é responsável por queimar, derreter ou vaporizar efetivamente o material, e o gás é responsável por soprar quaisquer detritos gerados no processo, garantindo assim uma aresta de corte de alta qualidade.

O corte a laser também pode ser usado para soldagem e gravação. As vantagens do corte a laser incluem alta precisão e exatidão, menos contaminação e fixação mais fácil da peça de trabalho. Os lasers de fibra, em particular, são conhecidos pela sua capacidade de cortar com precisão. Uma vantagem importante dos lasers de fibra é sua capacidade de fornecer qualidade de feixe consistente em longas distâncias, para que possam cortar uniformemente em uma ampla variedade de tipos e espessuras de materiais. Essa consistência ajuda a melhorar a qualidade das arestas cortadas e minimiza a necessidade de operações secundárias.

Como funciona um cortador a laser?

Um cortador a laser funciona direcionando um feixe de laser de alta potência através da óptica e sobre o material a ser cortado. O feixe de laser é focado por uma lente e projetado no material, fazendo com que a temperatura local do material suba rapidamente e derreta ou vaporize. Um fluxo de gás coaxial é então usado para soprar o material fundido, completando a remoção do material e criando o efeito de corte. O fluxo de gás também ajuda a resfriar o material e evita que ele deforme ou torça. Os cortadores a laser são controlados por um sistema de controle numérico computadorizado (CNC) para garantir precisão e exatidão durante o processo de corte.

O que é gás auxiliar no corte a laser de fibra?

O gás auxiliar é usado no corte a laser para melhorar a qualidade e a eficiência do processo de corte. O gás auxiliar ajuda a purgar o material fundido e evita que ele se solidifique novamente na superfície do material. Também ajuda a resfriar o material e evitar que ele se distorça ou deforme. Nitrogênio, oxigênio e ar comprimido são os gases auxiliares mais comumente usados ​​no corte a laser.

1. Usando nitrogênio no corte a laser

O nitrogênio é o gás auxiliar mais utilizado no corte a laser, graças à sua natureza inerte. É usado para garantir um desempenho de alta qualidade do laser, especialmente quando é necessário um corte de alta qualidade. O nitrogênio remove o oxigênio do ar, evitando que ele reaja com o metal quente, obtendo um corte perfeito e brilhante sem afetar a cor do material (dependendo da pureza do nitrogênio utilizado). O nitrogênio é um gás inerte, que permite que o laser opere em um ambiente livre de oxigênio e evita a oxidação da aresta de corte. O nitrogênio também desempenha um papel importante na redução de custos, no aumento da velocidade de corte, no aumento da produtividade, na melhoria do desempenho do controle e na obtenção de processamento eficiente. Soluções opcionais 'plug-and-play' fornecem nitrogênio sob demanda.

2. Usando oxigênio no corte a laser

O corte a laser utiliza oxigênio como gás auxiliar para materiais que são difíceis de processar por outros métodos. O oxigênio é um gás altamente reativo que multiplica a potência do feixe de laser e provoca uma reação exotérmica, que permite o corte de materiais mais espessos. O oxigênio reage com o material a ser cortado, promovendo fusão e vaporização por meio de reações químicas. Dependendo do material, o oxigênio também pode ser utilizado para aumentar a velocidade de corte e reduzir o custo do processo de corte. Porém, o oxigênio pode causar oxidação e formar uma camada carbonizada na borda de corte, o que pode resultar em má qualidade superficial do produto, e a superfície oxidada também pode afetar a adesão de revestimentos ou tintas. Além disso, o oxigênio reage fortemente e não é possível obter fatias muito finas.

3. Uso de ar comprimido no corte a laser

O ar comprimido também pode ser usado como gás auxiliar no corte a laser e também pode aumentar a velocidade e os benefícios econômicos do corte a laser. Porém, devido ao teor de oxigênio de 21% no ar, não é possível processar peças com cortes limpos quando se utiliza ar comprimido como gás auxiliar para corte a laser (normalmente, essas peças precisam ser rebarbadas antes de entrar no próximo processo, o que exige mão de obra adicional). Esta qualidade de corte é suficiente para peças que serão pintadas ou soldadas posteriormente, pois a cor da borda cortada não é importante.

Qual é a pureza do gás auxiliar em geral?

A pureza do gás auxiliar depende dos requisitos do cliente para o produto final, mas é importante considerar o seguinte:

 Se for utilizado ar, não podemos alterar a pureza do ar, pelo que conterá 78% de azoto e 21% de oxigénio.

 Se for utilizado oxigênio, a pureza geralmente é superior a 99,5%.

 Se for utilizado nitrogênio, a pureza dependerá do material que está sendo cortado, se o material será processado posteriormente e da importância da cor da borda cortada.

Lembre-se que ao reduzir a pureza do nitrogênio, você pode reduzir significativamente os custos.