Seleção e Introdução às Máquinas de Corte a Plasma e a Laser de Fibra

Máquina de corte a laser de plasma e fibra

Com o desenvolvimento da indústria de processamento de máquinas contemporâneas, as exigências de qualidade e precisão de corte são constantemente aprimoradas, assim como as demandas por maior eficiência produtiva, redução de custos e funções de corte automático inteligentes. O desenvolvimento de máquinas de corte CNC deve atender a essas exigências da indústria de processamento de máquinas contemporâneas.

As máquinas de corte dividem-se em máquinas de corte a chama e máquinas de corte a plasma., máquina de corte a laser de fibra, corte a jato de água, etc. A máquina de corte a laser é a mais rápida, possui a maior precisão de corte e a espessura de corte geralmente é pequena. Velocidade de corte de máquina de corte a plasma Além disso, é muito rápida, e a superfície de corte possui uma certa inclinação. A máquina de corte a chama é utilizada principalmente para aço carbono de maior espessura.

1. Classificação de máquinas de corte

1. De acordo com os materiais a serem cortados, as máquinas de corte são divididas em máquinas de corte de materiais metálicos e máquinas de corte de materiais não metálicos. .
2. As máquinas de corte de materiais não metálicos dividem-se em máquinas de corte a chama, máquinas de corte a plasma, máquinas de corte a laser, máquinas de corte com jato de água, etc.;
3. A máquina de corte de materiais metálicos é principalmente uma máquina de corte de ferramentas.
4. De acordo com o modo de controle, as máquinas de corte são divididas em máquinas de corte CNC e máquinas de corte manuais.

A máquina de corte CNC é controlada por um programa digital; com o movimento da máquina-ferramenta, a ferramenta de corte corta o objeto de forma aleatória. Essa máquina de corte mecatrônica é chamada de máquina de corte CNC.

A máquina de corte a laser possui a maior eficiência, a mais alta precisão de corte e, geralmente, a espessura de corte é pequena. A máquina de corte a plasma também apresenta alta velocidade de corte e a superfície de corte possui uma certa inclinação. A agulha da máquina de corte a chama é feita de aço carbono espesso.

2. Âmbito de aplicação

As máquinas de corte são utilizadas nas indústrias metalúrgica e não metalúrgica. De modo geral, a classificação na indústria não metalúrgica é mais detalhada, incluindo máquinas de corte para pedra, máquinas de corte a jato de água, máquinas de corte serrilhado, máquinas de corte a laser para tecido e plástico, máquinas de corte com lâmina e máquinas de corte a laser para produtos de fibra química.

As máquinas de corte a chama e as máquinas de corte a plasma são utilizadas para cortar materiais metálicos. As máquinas de corte a chama dividem-se em duas categorias: máquinas de corte CNC e máquinas de corte manuais. As máquinas de corte manuais incluem máquinas de pequeno porte, semiautomáticas, totalmente manuais, CNC, máquinas de corte CNC de pórtico, máquinas de corte CNC de braço articulado, máquinas de corte CNC de mesa, máquinas de corte CNC de linha de interseção, etc.

3. Custo da inscrição

A máquina de corte a laser é o equipamento de corte de alta tecnologia mais caro, com a maior precisão e eficiência, seguida pela máquina de corte com jato de água, máquina de corte a chama e máquina de corte a plasma.

4. Comparação entre máquina de corte a plasma e máquina de corte a laser de fibra

4.1 Máquina de corte a plasma:

1. Qualidade de corte: Excelente ângulo de inclinação, pequena área afetada pelo calor, praticamente sem escória, bom a excelente efeito de corte fino;
2. Capacidade de produção: A velocidade de corte de materiais metálicos de diversas espessuras é extremamente rápida, assim como a velocidade de perfuração;
3. Custo operacional: As peças de desgaste possuem longa vida útil, boa eficiência de produção e excelente qualidade de corte, resultando em um custo por operação menor do que outras tecnologias;
4. Métodos de manutenção: Muitos componentes podem ser devidamente mantidos pela equipe de manutenção na fábrica.

Máquina de corte a laser de fibra 4.2

1. Qualidade de corte: O ângulo de inclinação é excelente, com pouca área afetada pelo aquecimento e praticamente sem escória. O corte preciso pode ser obtido mesmo em curvas muito estreitas.
2. Capacidade de produção: A tocha de corte pode ser destacada rapidamente, o que melhora a eficiência da produção. A velocidade de corte é extremamente alta ao cortar materiais metálicos com espessura inferior a 6 mm. Quanto mais espesso o metal, menor a velocidade. Quanto mais espesso o metal, maior o tempo de perfuração. Geralmente, o corte a laser é usado em cortes de materiais não metálicos, e apenas aplicações de alta precisão podem utilizar o corte a laser de fibra.;
3. O custo de uma única operação é elevado devido ao alto custo da energia elétrica e do gás, ao alto custo de manutenção e à velocidade de corte relativamente baixa.
4. Modo de manutenção: Necessita de pessoal técnico e profissional para realizar trabalhos de manutenção complexos!

5. Classificação de máquinas de corte a plasma:

1. máquina de corte a chama CNC
2. Máquina de corte a plasma CNC
3. máquina de corte a laser CNC
4. Máquina de corte a jato de água de alta pressão CNC
5. Outros equipamentos de corte especiais (como máquinas de corte de tubos CNC, máquinas de corte de perfis CNC, outros equipamentos de corte especiais para materiais não metálicos, etc.)

6. Características e aplicações de vários tipos de máquinas de corte CNC

1. A máquina de corte a plasma CNC oferece um amplo campo de corte, podendo cortar todos os tipos de chapas metálicas. A velocidade de corte é alta e eficiente, podendo atingir mais de 10 m/min. O corte a plasma subaquático elimina ruído, poeira, gases nocivos e poluição por arco elétrico, melhorando significativamente o ambiente de trabalho. Com o desenvolvimento da tecnologia de corte a plasma de alta potência, a espessura de corte ultrapassou 100 mm, ampliando ainda mais a gama de aplicações da máquina de corte a plasma CNC.
2. A máquina de corte a laser CNC possui características como alta velocidade de corte e alta precisão. No entanto, é um equipamento caro e com alto custo de processamento. É adequada apenas para o corte de chapas finas que exigem alta precisão.
3. A máquina de corte a jato de água de alta pressão CNC é adequada para cortar qualquer material (metal, não metal, compósito), com alta precisão de corte, sem deformação térmica e com um modo de corte ecológico. Suas desvantagens são a baixa velocidade de corte, a baixa eficiência e o alto custo de corte.
4. Outras máquinas de corte CNC: Incluindo máquinas de corte CNC para tubos, máquinas de corte CNC para aço, máquinas de corte CNC para ranhuras e máquinas de corte CNC para madeira. Esses equipamentos de corte especiais são usados principalmente para o corte CNC de diversos perfis especiais, e existem poucos fabricantes no mercado.

7. Classificação da máquina de corte a laser de fibra

1. Máquina de corte a laser
2. máquina de corte de dióxido de carbono

8. Princípio de funcionamento da máquina de corte a laser e da máquina de corte a dióxido de carbono

1. Desde a introdução da tecnologia laser para corte de chapas metálicas, o laser de CO2 tem dominado o mercado. A fonte de luz do laser de CO2 necessita de muita energia para excitar as moléculas de nitrogênio, fazendo com que colidam com as moléculas de CO2 (gás laser) e emitam fótons, formando finalmente um feixe de laser capaz de cortar o metal. A atividade molecular na cavidade libera luz e calor simultaneamente, o que exige um sistema de resfriamento para arrefecer o gás laser. Isso significa que mais energia é consumida no processo de resfriamento, reduzindo ainda mais a eficiência energética.
2. A máquina com laser de fibra ocupa uma área pequena, e o volume da fonte de luz laser e do sistema de refrigeração também é menor; não há tubulação de gás laser nem necessidade de ajuste de lente. No entanto, apenas o consumo de energia de uma fonte de laser de CO2 de 4 kW ou 6 kW (modelo 50%) é necessário para que uma fonte de laser de fibra de 2 kW ou 3 kW alcance o mesmo desempenho, com maior velocidade, menor consumo de energia e menor impacto ambiental.
3. A máquina com laser de fibra ocupa uma área pequena, e o volume da fonte de luz laser e do sistema de refrigeração também é menor; não há tubulação de gás laser nem necessidade de ajuste de lente. No entanto, apenas o consumo de energia de uma fonte de laser de CO2 de 4 kW ou 6 kW (modelo 50%) é necessário para que uma fonte de laser de fibra de 2 kW ou 3 kW alcance o mesmo desempenho, com maior velocidade, menor consumo de energia e menor impacto ambiental.
4. O dispositivo microvetorial utiliza vetores para descrever o percurso do laser, resultando em uma trajetória mais suave. O contorno da película de revestimento cortada pelo sistema a laser fica limpo, liso e sem rebarbas ou excesso de cola. É inevitável a presença de rebarbas e excesso de cola próximo à janela quando esta é aberta por meio de matrizes e outros métodos de usinagem. Essas rebarbas e excesso de cola são difíceis de remover após a colagem e prensagem na almofada, o que afeta diretamente a qualidade do revestimento subsequente.

No entanto, esse problema pode ser facilmente resolvido com o uso do sistema microvetorial, pois basta importar os dados CAD modificados para o software do microvetorial para processar de forma rápida e fácil a película de cobertura com a imagem desejada, garantindo vantagem competitiva no mercado em termos de tempo e custo. O equipamento microvetorial combina tecnologia de controle numérico, tecnologia laser, tecnologia de software e outras tecnologias avançadas nas áreas óptica, mecânica e elétrica. Possui características como alta flexibilidade, alta precisão, alta velocidade e outras tecnologias de fabricação avançadas. Ele permite que os fabricantes de placas de circuito impresso revolucionem os métodos tradicionais de processamento e entrega de placas flexíveis em termos de nível técnico, economia, tempo e autonomia.

9. Comparação de aplicativos

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10. Análise de materiais de corte

1. Aço inoxidável: Ao cortar aço inoxidável, deve-se usar oxigênio, e a oxidação da borda não é um problema; quando se usa nitrogênio, obtêm-se bordas livres de oxidação e rebarbas, sem necessidade de tratamento adicional. Aplicar uma película de óleo na superfície da chapa pode melhorar a perfuração sem comprometer a qualidade do processamento.
2. Alumínio: Apesar de sua alta refletividade e condutividade térmica, o alumínio com menos de 6 mm de espessura pode ser cortado, dependendo do tipo de liga e da capacidade do laser. Quando o corte é feito com oxigênio, a superfície fica áspera e dura. Quando se utiliza nitrogênio, a superfície fica lisa. O alumínio puro é muito difícil de cortar devido à sua alta pureza. Somente com a instalação de um dispositivo de "absorção de reflexão" no sistema é possível cortar o alumínio. Caso contrário, a reflexão danificará os componentes ópticos.
3. Cobre e latão: Ambos os materiais possuem alta refletividade e excelente condutividade térmica. O latão com espessura inferior a 1 mm pode ser cortado com nitrogênio; o cobre com espessura inferior a 2 mm pode ser cortado com oxigênio como gás de processo. O corte de cobre e latão só é possível com a instalação de um dispositivo de absorção de reflexão no sistema. Caso contrário, a reflexão danificará os componentes ópticos.

11. Vantagens da máquina de corte a laser de fibra

1. Alta precisão: Ideal para cortar acessórios de precisão e para o recorte fino de diversas palavras e pinturas artesanais.
2. Alta velocidade: mais de 100 vezes superior à da eletroerosão a fio (WEDM).
3. A zona afetada pelo calor é pequena e não se deforma facilmente. A linha de corte fica lisa e com um acabamento perfeito, sem necessidade de pós-processamento.
4. Excelente relação custo-benefício: o preço é apenas 1/3 do preço de uma máquina de corte a laser de CO2 com desempenho similar e 2/5 do preço de uma máquina de puncionamento CNC com a mesma eficiência.
5. O custo de utilização é muito baixo: apenas 1/8 a 1/10 do custo de uma máquina de corte a laser de CO2 do mesmo tipo, o custo por hora é de apenas cerca de 18 yuans, enquanto o custo por hora de uma máquina de corte a laser de CO2 é de cerca de 150 a 180 yuans.

6. O custo de manutenção subsequente é muito baixo: apenas 1/10 a 1/15 do custo de uma máquina de corte a laser de CO2 do mesmo tipo e 1/3 a 1/4 do custo de uma puncionadeira CNC com a mesma eficiência.

7. Desempenho estável para garantir produção contínua. O laser YAG de estado sólido é um dos produtos mais estáveis e consolidados no campo dos lasers.

12. Comparação entre corte a laser de fibra e prensa de puncionamento tipo torre

1. Ela consegue realizar todos os tipos de processamento de estruturas complexas; contanto que você consiga desenhar qualquer imagem no computador, a máquina consegue concluir o processamento.
2. Não há necessidade de abrir o molde, basta fazer o desenho no computador e o produto pode ser produzido imediatamente, o que permite desenvolver novos produtos rapidamente e economizar custos.

3. A máquina de corte YAG possui um sistema de rastreamento automático, permitindo realizar cortes planos e em diversas superfícies irregulares.

4. Requisitos de processo complexos, puncionamento CNC é difícil de concluir, corte a laser pode ser feito.

5. A superfície é muito lisa, a qualidade do produto é muito alta e é difícil de ser reproduzida por uma máquina de puncionamento CNC.

6. A caixa moldada (com até 0,5 m de espessura) precisa ser processada com a adição de furos e ranhuras, o que não pode ser feito por puncionamento CNC, mas pode ser resolvido com uma máquina de corte a laser CNC YAG para metais.

Resumo

Com a aplicação de diversas máquinas de corte CNC, o nível geral das máquinas de corte CNC nacionais, como o nível técnico e o desempenho, apresentou um progresso gratificante, aproximando-se gradualmente do nível avançado internacional, atendendo às necessidades dos usuários e aprimorando ainda mais a competitividade do mercado. Alguns produtos nacionais de corte a plasma CNC desenvolveram características únicas em muitos aspectos, alcançando "automação, multifuncionalidade e alta confiabilidade". Em alguns aspectos, o desempenho técnico do produto é até superior ao de produtos estrangeiros.

Do ponto de vista das tendências de desenvolvimento, a máquina de corte a chama CNC manterá sua posição básica no mercado de máquinas de corte CNC, enquanto as máquinas de corte a plasma CNC e as máquinas de corte a laser CNC se tornarão as principais forças no mercado de corte de chapas. Equipamentos de corte CNC para perfis especiais, equipamentos de corte CNC para materiais não metálicos com e sem contato também terão maior espaço para desenvolvimento. O mercado de máquinas de corte CNC como um todo continuará a se expandir. A melhoria da eficiência de produção e da qualidade de corte das máquinas de corte CNC, a redução dos custos de produção, o aumento do nível de automação e da estabilidade do sistema, bem como a melhoria das funcionalidades do sistema, são as principais direções do seu desenvolvimento tecnológico.

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