Máquina de corte a laser para metal: processo, tipos, preço

No âmbito da manufatura moderna, precisão, eficiência e versatilidade são fundamentais. É aí que entram as máquinas de corte a laser, as heroínas desconhecidas da fabricação de metal. Neste artigo, vamos explorar o mundo das máquinas de corte a laser. Máquina de corte a laser para metal. Desde a compreensão das complexidades de seu funcionamento até a exploração de suas diversas aplicações, nosso objetivo é esclarecer por que essas máquinas se tornaram indispensáveis no cenário da manufatura. Seja você um profissional experiente do setor ou um aspirante a empreendedor, junte-se a nós em uma jornada pelo mundo de vanguarda da tecnologia laser, onde a precisão encontra a possibilidade.

Tecnologia de corte a laser

O corte a laser é um processo de usinagem que utiliza um feixe de laser de alta energia para cortar qualquer material. Laser significa Amplificação da Luz por Emissão Estimulada de Radiação. É um dos tipos mais populares de processos de corte industrial. Ultimamente, as máquinas de corte a laser também se tornaram comuns em pequenas oficinas, entre hobbistas, empresas e escolas. O corte a laser funciona em qualquer material, independentemente de suas propriedades físicas.

Os feixes de laser funcionam de duas maneiras: contínua e pulsada. O corte a laser contínuo utiliza um feixe de luz por um longo período sem interrupções. O modo pulsado utiliza feixes de laser de alta energia por um curto período de tempo. A compressão dos pulsos permite uma alta densidade de energia do feixe.

Benefícios do corte a laser

Ao contrário dos processos de corte mecânico que dependem de lâminas e brocas, o corte a laser utiliza um feixe de laser focalizado para cortar e moldar peças com precisão. Máquina de corte a laser para metal, No corte a laser, a peça de trabalho ou o laser se movem com base em instruções derivadas de um arquivo de projeto digital para cortar a peça de acordo com as especificações do projeto. O corte a laser tornou-se um método de corte popular na fabricação para inúmeras indústrias e aplicações.

Algumas das vantagens de escolher o corte a laser em vez de opções mais tradicionais incluem:

• Automação fácil. Os processos de corte a laser se encaixam bem em linhas de produção automatizadas.
• Complexidade. As máquinas de corte a laser podem criar geometrias extremamente complexas rapidamente.
• Precisão. Os lasers cortam bordas nítidas e precisas e criam perfis extremamente exatos.
• Terminar. As bordas cortadas a laser geralmente não exigem operações de acabamento adicionais.
• Versatilidade. O corte a laser funciona com uma ampla gama de metais e não metais, madeira e termoplásticos.

Processo de corte a laser para metal

1. Preparação do projetoO processo começa com a criação ou transferência de um arquivo de projeto digital para um formato compatível com o software da máquina de corte a laser. Esse projeto normalmente contém as especificações dos cortes desejados, incluindo dimensões, formas e quaisquer padrões complexos.
2. Seleção de MateriaisApós a conclusão do projeto, seleciona-se o tipo e a espessura adequados do metal para o corte. O corte a laser é compatível com uma ampla gama de metais, incluindo aço, alumínio, cobre e titânio, entre outros.
3. Configuração da máquinaA chapa metálica selecionada é colocada com segurança na mesa de corte da máquina a laser. Os parâmetros da máquina, como potência do laser, velocidade de corte e distância focal, são configurados de acordo com o tipo e a espessura do material, conforme especificado no projeto.
4. Geração de feixe de laserO processo de corte a laser baseia-se na geração de um feixe de luz altamente focado e intenso. Esse feixe é produzido dentro do ressonador do laser, onde a energia é convertida em amplificação luminosa por meio da emissão estimulada de radiação (LASER).
5. Entrega de feixeO feixe de laser gerado é então direcionado através de uma série de espelhos e lentes no caminho óptico da máquina. Esses componentes garantem que o feixe mantenha seu foco e precisão enquanto se desloca em direção à superfície do material.
6. Interação de MateriaisQuando o feixe de laser focalizado entra em contato com a superfície do metal, gera calor intenso, causando fusão localizada, vaporização ou fratura térmica do material. A energia do feixe de laser é absorvida pelo metal, levando a aumentos rápidos de temperatura e consequente remoção de material.
7. Processo de corteDependendo das especificações do projeto, o feixe de laser segue o caminho de corte predeterminado, guiado pelo sistema de controle de movimento da máquina. A energia concentrada do feixe derrete o metal ao longo da linha de corte designada, criando bordas limpas e precisas com zonas afetadas pelo calor mínimas.
8. Assistência a gás e/ou líquido de arrefecimentoEm alguns casos, um sistema de assistência a gás é empregado para ajudar a expelir metal fundido e detritos da área de corte, evitando o acúmulo e garantindo operações de corte suaves. Além disso, sistemas de refrigeração podem ser utilizados para regular a temperatura da peça e minimizar a distorção térmica.
9. Controle de Qualidade e InspeçãoApós a conclusão do processo de corte, as peças acabadas são inspecionadas quanto à precisão dimensional, qualidade das bordas e quaisquer sinais de defeitos ou imperfeições. As medidas de controle de qualidade ajudam a garantir que os componentes fabricados atendam às especificações e padrões exigidos.
10. Pós-processamento (opcional)Dependendo da aplicação e do acabamento superficial desejado, as peças cortadas podem ser submetidas a tratamentos adicionais de pós-processamento, como rebarbação, limpeza superficial ou tratamento superficial, para atingir a aparência e a funcionalidade finais desejadas.

Tipos de Processo de Corte a Laser

Corte a laser de CO2

No corte a laser de CO2, a amplificação do laser ocorre por meio de uma descarga de gás CO2. Os lasers de CO2 são um dos tipos de laser mais antigos e populares. A descarga de gás não é composta inteiramente de CO2. Ela contém CO2, nitrogênio, hidrogênio, xenônio e hélio.

O corte a laser de CO2 oferece duas opções: o uso de gás oxigênio ou nitrogênio. O gás oxigênio é preferido para o corte a laser de materiais mais espessos, enquanto o gás nitrogênio é preferido para o corte a laser de chapas finas. O uso de oxigênio no corte a laser de CO2 cria uma camada de óxido na superfície de corte. Para evitar esse problema, são realizados processos de pré-tratamento na peça, como jateamento.

Corte a laser de fibra

O corte a laser de fibra utiliza fibra óptica para amplificação da luz em vez da descarga de gás convencional. A luz emitida pelos diodos laser passa pela fibra óptica. O feixe de luz resultante é suficientemente forte para derreter aço inoxidável com até 1 cm de espessura.

Um sistema de fluxo de ar potente geralmente acompanha o feixe de luz. O fluxo de ar empurra o material fundido, permitindo um corte limpo. As fibras ópticas desses lasers utilizam diversos elementos, como itérbio, neodímio, érbio e disprósio.

Corte a laser Nd:YAG

Nd:YAG significa granada de ítrio e alumínio dopada com neodímio (Nd:Y3Al5O12). Os cristais de Nd:YAG são usados em lasers para amplificar o feixe, em vez de utilizar descargas gasosas ou fibras ópticas. Esses lasers são capazes de gerar feixes contínuos e pulsados.

Corte a laser Excimer

Excimer significa Dímero Excitado. O corte a laser excimer utiliza um feixe de laser ultravioleta. O corte a laser excimer é usado em processos de corte de precisão em pequena escala. Alguns exemplos comuns são cirurgia ocular, microeletrônica e corte de semicondutores.

Qual a espessura máxima de corte a laser em metal?

Limite de espessura para corte a laser

Embora as máquinas de corte a laser para metal sejam ferramentas de alta precisão e capazes de cortar aço espesso, suas capacidades apresentam algumas limitações. Os usuários constatarão que a espessura do aço que uma máquina de corte a laser consegue cortar depende da potência do próprio laser, bem como do tipo de aço utilizado.

A razão para isso é que o aço mais espesso exige mais potência do laser, o que pode resultar em velocidades de corte mais lentas e maior geração de calor, afetando a qualidade do corte e exigindo o uso de técnicas de corte especializadas ou sistemas de resfriamento para evitar que o aço se deforme ou derreta. Alguns tipos de aço, como o aço inoxidável, são mais reflexivos do que outros, o que pode fazer com que o feixe de laser ricocheteie na superfície do aço, tornando as chapas de aço inoxidável com maior espessura mais difíceis de cortar.

Limite de espessura de corte baseado na potência

Na fabricação de diferentes tipos de aço, a potência do laser deve ser suficiente para gerar um calor intenso que derreta ou vaporize o material a ser cortado. Quanto maior a potência do laser, mais potente será o feixe produzido, o que permite o corte de materiais mais espessos. A potência do laser varia de acordo com o tipo de material a ser cortado.

Por exemplo, um laser de baixa potência pode não ser capaz de cortar chapas de aço inoxidável com a espessura necessária. Uma referência padrão para potência e espessura máxima de chapas de aço inoxidável e outros metais inclui:

Preço da máquina de corte a laser para metal: Guia para 2024

O equipamento de corte a laser pode proporcionar à sua empresa uma maneira rápida e eficaz de cortar, gravar e marcar itens. Os projetos de corte e gravação com máquinas a laser são mais precisos e limpos do que a maioria das outras técnicas de corte, e exigem menos rebarbação ou acabamento após os cortes. Embora isso dependa dos materiais que você corta, o corte a laser é conhecido por produzir cortes precisos e exatos. Os preços e custos das máquinas de corte a laser variam bastante dependendo do design, tipo e capacidade do laser. Se você planeja cortar metal, madeiras duras ou outros materiais densos, precisará de um laser com maior potência do que se desejasse cortar materiais mais finos, como tecido. Por outro lado, quanto mais complexo o laser e sua potência, maior o custo. Cabe a você escolher o equilíbrio entre preço e praticidade.

• Avaliar o hardware e o software do seu computador principal ajudará sua máquina de corte a funcionar mais rapidamente, embora a atualização possa ser cara.

• Os componentes básicos de corte a laser geralmente contêm lasers muito fracos, adequados apenas para gravações ou cortes leves. Utilizar um laser com potência insuficiente para cortar um material espesso ou duro pode danificar a superfície, exigindo a substituição dispendiosa do material.

• A maioria dos fornecedores de máquinas de corte a laser vende versões em diversos tamanhos. Cortar objetos maiores exigirá uma máquina maior e mais cara. Para quem corta com frequência, comprar uma máquina de corte a laser de alta potência pode ser uma opção com bom custo-benefício. Se você não sabe exatamente o que vai cortar ou se deseja cortar uma grande variedade de materiais, um laser de alta potência é a melhor escolha. Esse tipo de laser é suficientemente potente para cortar e gravar praticamente qualquer coisa, oferecendo a flexibilidade necessária.

Vale a pena investir em uma máquina a laser de alta potência?

No entanto, máquinas de corte a laser de alta potência costumam ser muito mais caras do que os modelos básicos. Você pode pagar de £4.000 a £15.000 por alguns modelos de cortadoras a laser. Trabalhando com nossa equipe na Krrass Laser, podemos ajudá-lo a encontrar um preço que atenda exatamente às suas necessidades. Os preços variam bastante para cada modelo de máquina de corte a laser Thunder. Ao estimar o custo de um modelo específico, você deve levar em consideração a potência (em watts), o tamanho da área de trabalho, o tipo de laser e outros recursos adicionais necessários — geralmente, quanto maior a potência e a área de trabalho, maior o custo.

Ligue para nós para discutirmos quais acessórios adicionais seu modelo de máquina a laser deve ter e para receber um orçamento detalhado. Os acessórios podem custar entre $2.000 e $5.000, embora o preço varie dependendo dos itens selecionados.

Lasers de CO2 e de fibra: diferenças de preço

1. Lasers de CO2:
   • Faixa de preçoAs máquinas de corte a laser de CO2 geralmente têm um custo inicial de aquisição menor em comparação com os lasers de fibra. Os modelos básicos de máquinas a laser de CO2 podem custar entre £20.000 e £30.000 para capacidades de corte menores e recursos básicos.
   • Custos operacionaisEmbora os lasers de CO2 possam ter um custo inicial menor, eles tendem a ter custos operacionais mais altos devido ao seu maior consumo de energia e à necessidade de reposição de gás. Os lasers de CO2 requerem um suprimento de dióxido de carbono, o que pode aumentar as despesas contínuas.
   • ManutençãoOs custos de manutenção dos lasers de CO2 podem variar dependendo do modelo específico e da utilização, mas geralmente requerem manutenção regular para garantir o desempenho ideal e a vida útil prolongada.
2. Lasers de fibra:
   • Faixa de preçoAs máquinas de corte a laser de fibra geralmente têm um custo inicial de aquisição mais elevado em comparação com os lasers de CO2. Os modelos de entrada podem custar entre £1.000 e £1.000 para capacidades de corte menores e recursos básicos.
   • Custos operacionaisOs lasers de fibra são conhecidos por sua eficiência energética, consumindo significativamente menos energia em comparação com os lasers de CO2. Além disso, os lasers de fibra não requerem gás laser, resultando em custos operacionais contínuos mais baixos ao longo do tempo.
   • ManutençãoOs lasers de fibra geralmente exigem menos manutenção em comparação com os lasers de CO2, pois possuem menos peças móveis e não necessitam de reposição de gás. No entanto, a manutenção de rotina ainda é necessária para garantir desempenho consistente e longa vida útil.

Aspectos a considerar ao escolher uma máquina de corte a laser para metal

Seja para cortar chapas metálicas, tubos ou barras de aço inoxidável e alumínio, existe uma máquina de corte a laser para metal ideal para cada tarefa. Ao escolher uma máquina de corte a laser de fibra para metal, considere quatro fatores principais: área de trabalho, fonte de alimentação do laser, velocidade do laser, garantia e serviços oferecidos.

• Área de trabalho: Também conhecida como tamanho de mesa, essa é a dimensão da mesa utilizada para cortar metal. Escolha uma área de trabalho grande o suficiente para acomodar o metal com o qual você está trabalhando, mas não tão grande a ponto de ser excessiva para o seu espaço ou necessidades. Aproveite ao máximo a superfície de corte optando por um modelo de mesa aberta.
• Fonte de alimentação do laser: Quanto maior a potência da fonte de alimentação do laser, mais energia ele terá para cortar metal. Cortadoras a laser de fibra mais potentes têm preços mais elevados, portanto, procure uma que atenda às suas necessidades, mas não as exceda, para que você não pague por mais potência do que realmente utiliza.
• Velocidade do laser: A velocidade do laser é importante para a sua produtividade no corte de metal, mas a velocidade do laser e a fonte de alimentação devem ser compatíveis para que uma não se sobreponha à outra, o que poderia danificar o metal que está sendo cortado.
• Garantia e assistência técnica:  Proteja seu investimento escolhendo uma empresa de boa reputação que ofereça treinamento para suas máquinas e respalde seus produtos com uma garantia substancial e suporte técnico especializado.