Você já se perguntou por que o corte a laser em chapa metálica nem sempre resulta em peças perfeitas? Este artigo explora problemas comuns no corte a laser, como rebarbas nas peças e cortes incompletos, e oferece soluções eficazes. Ao compreender as técnicas de perfuração e ajustar os parâmetros de corte, você pode melhorar tanto a precisão quanto a eficiência do seu processo. Seja para lidar com rebarbas em aço inoxidável ou para otimizar métodos de perfuração, este guia fornecerá as informações necessárias para alcançar resultados impecáveis. Mergulhe nesse conhecimento e aprenda como transformar seu processo de corte a laser. corte a laser de chapa metálica processo de problemático para preciso.
Técnicas de perfuração a laser no corte de metais
Na maioria dos processos de corte a quente, é essencial furar um pequeno orifício na chapa metálica antes de iniciar o corte. No entanto, existem algumas exceções em que o corte pode começar diretamente da borda da chapa.
Historicamente, um furo era feito usando um molde de punção em uma máquina de estampagem a laser antes do processo de corte a laser. Mas agora, existem dois métodos principais de corte a laser que não requerem um dispositivo de estampagem:
1. Perfuração por detonação
A perfuração por jateamento envolve irradiação contínua a laser que cria uma poça de fusão localizada no centro do material. O material fundido é então ejetado pelo gás auxiliar de oxigênio em alta pressão, formando um furo passante.
O tamanho da perfuração depende da espessura da chapa, da potência do laser e das configurações do gás auxiliar. Normalmente, o diâmetro da perfuração é de cerca de 50 a 60 µm da espessura da chapa. À medida que a chapa fica mais espessa, as perfurações podem aumentar de tamanho e perder sua forma circular devido à expansão da zona afetada pelo calor e aos efeitos da gravidade sobre o material fundido.
Este método é ideal para criar furos rapidamente em áreas não críticas ou em material descartado, mas não é recomendado para aplicações que exigem alta precisão ou tolerâncias rigorosas. Ajustando os parâmetros do laser e o fluxo de gás, é possível otimizar o processo para aplicações específicas.
É importante observar que a pressão de oxigênio utilizada nesse processo é semelhante à utilizada em operações de corte, o que auxilia na remoção de material, mas pode levar à contaminação da superfície ao redor do local da perfuração. Para perfurações mais limpas, gases como nitrogênio ou argônio podem ser utilizados, embora resultem em velocidades de corte mais lentas.
2. Perfuração por pulso
A perfuração por pulso utiliza um laser pulsado de alta potência de pico para fundir ou vaporizar rapidamente o material localizado. Gases inertes, como nitrogênio ou ar comprimido, são usados para evitar oxidação excessiva e minimizar a expansão do furo. A pressão do gás nesse processo é menor do que a utilizada no corte assistido por oxigênio. Cada pulso de laser cria microgotículas que são ejetadas, formando gradualmente o furo. Para chapas mais espessas, esse processo pode levar vários segundos.
Após a perfuração, o gás auxiliar é trocado para oxigênio para iniciar a operação de corte. A perfuração por pulso resulta em furos menores e mais precisos, com melhor qualidade em comparação à perfuração por jateamento. Essa técnica requer um sistema a laser com maior potência de saída e controle espacial e temporal preciso do feixe. Os lasers de CO2 padrão geralmente não possuem os recursos necessários para esse processo de alta precisão.
A perfuração pulsada também exige um sistema avançado de controle de gás capaz de ajustar com precisão o tipo de gás, a pressão e a duração da perfuração. Além disso, a transição da perfuração pulsada para o corte contínuo deve ser cuidadosamente gerenciada para garantir uma operação suave.
Para otimizar o processo, parâmetros de corte como distância focal, distância do bocal e pressão do gás podem ser ajustados durante a fase de aceleração. No entanto, em ambientes industriais práticos, é mais eficiente ajustar a potência média do laser, geralmente modificando a largura e a frequência do pulso. Pesquisas demonstraram que o ajuste simultâneo da largura e da frequência do pulso produz os melhores resultados em termos de qualidade de corte e estabilidade do processo.
Ao dominar essas técnicas de perfuração e otimizar suas configurações, o corte a laser pode ser ajustado para diversas aplicações, melhorando tanto a eficiência quanto a precisão na fabricação de metais.
Análise da deformação em cortes de pequenos furos (diâmetro e espessura reduzidos)
Ao cortar pequenos orifícios com sistemas a laser de alta potência, podem surgir deformações e problemas de qualidade devido à concentração de energia em uma área confinada. As técnicas tradicionais de perfuração por pulso (punção suave), embora eficazes para sistemas menos potentes, podem levar à carbonização e distorção do orifício em aplicações de alta potência.
A principal causa desse fenômeno é a intensa localização da energia do laser durante a perfuração por pulso. Essa entrada de calor concentrada pode resultar em fusão excessiva do material, vaporização e tensão térmica na área circundante não processada. Consequentemente, a geometria do furo fica comprometida e a qualidade geral do processamento se deteriora.
Para mitigar esses problemas em sistemas de corte a laser de alta potência, recomenda-se a transição da perfuração por pulso para a perfuração por jateamento (também conhecida como perfuração por pulso único ou perfuração comum). Esse método utiliza um único pulso de alta energia para criar rapidamente o furo inicial, reduzindo a zona afetada pelo calor e minimizando a distorção do material.
As principais vantagens da perfuração por jateamento para corte de pequenos orifícios com lasers de alta potência incluem:
- Redução da entrada térmica no material circundante
- Tempos de processamento mais rápidos
- Geometria do furo e qualidade da borda aprimoradas
- Risco minimizado de carbonização e deformação do material.
Por outro lado, para máquinas de corte a laser de menor potência, a perfuração por pulso continua sendo o método preferido para corte de pequenos furos. Essa técnica oferece diversas vantagens em sistemas menos potentes:
- Controle aprimorado sobre o processo de corte
- Qualidade de acabamento superficial aprimorada
- Redução do risco de danos térmicos em materiais delicados.
- Maior precisão para desenhos complexos.
Combate à formação de rebarbas no corte a laser de aço de baixo carbono
Ao cortar aço de baixo carbono com tecnologia de laser de CO2, a formação de rebarbas pode ser um problema significativo. Compreender as causas principais e implementar soluções adequadas é crucial para obter cortes limpos e precisos. Aqui estão os principais fatores que contribuem para a formação de rebarbas e suas respectivas soluções:
- Posição focal incorreta: Realize um teste de posição focal e ajuste o offset de acordo. O foco correto garante a concentração ideal de energia no ponto de corte.
- Potência do laser insuficiente: Verifique o funcionamento do gerador de laser e confira as configurações de saída no painel de controle. Ajuste a potência de acordo com a espessura do material e os requisitos de corte.
- Velocidade de corte inadequada: Aumente a velocidade de corte através do sistema de controle da máquina. Encontrar o equilíbrio certo entre velocidade e potência é essencial para cortes precisos.
- Qualidade comprometida do gás auxiliar: Certifique-se de que seja utilizado gás auxiliar de alta pureza (normalmente nitrogênio ou oxigênio). A pureza do gás afeta diretamente a qualidade do corte e a formação de rebarbas.
- Desvio do ponto focal: Realize testes de ponto focal periodicamente, especialmente em sessões de corte longas. Ajuste o offset para compensar qualquer desvio causado por efeitos térmicos ou desgaste mecânico.
- Instabilidade do sistema devido à operação prolongada: Se os problemas persistirem após longos períodos de funcionamento, considere reiniciar completamente o sistema. Isso pode resolver falhas de software ou instabilidades relacionadas à temperatura.
Análise da rebarba na peça de trabalho durante o corte de chapas de aço inoxidável e alumínio-zinco com a máquina de corte a laser.
Ao cortar chapas de aço de baixo carbono, aço inoxidável ou alumínio-zinco com uma máquina de corte a laser, a formação de rebarbas é um desafio comum que exige uma análise cuidadosa de diversos fatores. As causas principais das rebarbas podem variar dependendo das propriedades do material e dos parâmetros de corte.
Para aços de baixo carbono, a investigação inicial deve se concentrar nos principais fatores que influenciam a formação de rebarbas, como potência do laser, velocidade de corte, posição do ponto focal e pressão do gás auxiliar. No entanto, simplesmente aumentar a velocidade de corte nem sempre é uma solução eficaz, pois pode comprometer a capacidade do laser de penetrar totalmente no material, especialmente ao processar chapas mais espessas ou materiais altamente refletivos, como ligas de alumínio-zinco.
No caso de placas de alumínio-zinco, conhecidas por sua alta condutividade térmica e refletividade, considerações adicionais são necessárias. A interação do laser com esses materiais pode ser mais complexa, muitas vezes exigindo um equilíbrio preciso entre potência, velocidade e ajuste do ponto focal para obter cortes limpos com rebarbas mínimas.
Para otimizar o desempenho de corte e reduzir a formação de rebarbas, considere os seguintes fatores:
- Condição do bico: Um bico desgastado ou danificado pode interromper o fluxo de gás, resultando em cortes inconsistentes e aumento de rebarbas. A inspeção e substituição regulares dos bicos são cruciais para manter a qualidade do corte.
- Estabilidade do sistema de movimento: Vibrações ou instabilidade no movimento da guia podem causar flutuações na posição do ponto focal, resultando em cortes irregulares e formação de rebarbas. Certifique-se de que o sistema de movimento da máquina esteja devidamente mantido e calibrado.
- Seleção e pressão do gás auxiliar: Para chapas de aço inoxidável e alumínio-zinco, o nitrogênio é frequentemente preferido como gás auxiliar para evitar a oxidação. Otimize a pressão do gás para remover o material fundido de forma eficaz, sem causar turbulência excessiva.
- Distância focal e posição: Ajuste a posição do ponto focal em relação à superfície do material para obter a densidade de potência ideal para cortes precisos. Isso pode variar dependendo da espessura e composição do material.
- Otimização dos parâmetros de corte: Ajuste a potência do laser, a velocidade de corte e a frequência de pulso (se aplicável) com base nos requisitos específicos do material. Considere usar bancos de dados de parâmetros ou realizar testes de corte para determinar as configurações ideais para cada tipo e espessura de material.
- Qualidade do feixe e condição da óptica: Certifique-se de que o feixe de laser esteja devidamente alinhado e focado, e que todos os componentes ópticos estejam limpos e em boas condições para manter um desempenho de corte consistente.
Análise do estado de corte incompleto do laser.
Após uma análise abrangente, os seguintes fatores foram identificados como os principais contribuintes para a instabilidade dos processos de corte a laser:
- Seleção inadequada do bico em relação à espessura da chapa:
A geometria e o diâmetro do bocal influenciam significativamente a dinâmica do fluxo de gás e a eficiência do corte. Bocais incompatíveis podem levar a uma pressão insuficiente do gás auxiliar ou a um foco inadequado do feixe, resultando em cortes incompletos. - Velocidade de corte excessiva:
Quando a velocidade de avanço ultrapassa a velocidade ideal para um determinado material e espessura, pode resultar em densidade de energia insuficiente na frente de corte. Isso geralmente leva à formação de escória, penetração incompleta ou largura de corte irregular. - Distância focal incorreta para materiais mais espessos:
Para cortar chapas de aço carbono de 5 mm, é crucial substituir a lente padrão por uma lente laser com distância focal de 7,5". Esse ajuste otimiza a profundidade de foco do feixe, garantindo a concentração adequada de energia em toda a espessura do material.
Outros fatores que podem contribuir para o processamento instável incluem:
- Assistência: incompatibilidade entre pressão e tipo de gás
- Óptica de focalização contaminada ou danificada
- Flutuações na potência de saída do laser
- Distância inadequada entre o bocal e a peça de trabalho.
- Inconsistências de material ou contaminantes de superfície
Solução para padrões de faíscas anormais no corte de aço de baixo carbono
Padrões anormais de faíscas durante o corte a laser de aço de baixo carbono podem afetar significativamente a qualidade das bordas de corte e a precisão geral da peça. Se outros parâmetros de corte estiverem dentro dos limites normais, considere as seguintes causas e soluções potenciais:
- Degradação do bico:
O bocal do laser pode ter se deteriorado ou sofrido danos. Substitua-o imediatamente por um novo para restaurar o desempenho ideal de corte. A inspeção e a substituição regulares do bocal devem fazer parte do seu plano de manutenção preventiva. - Ajuste da pressão do gás de corte:
Se a substituição imediata do bico não for viável, uma solução temporária é aumentar a pressão do gás de corte. Isso pode ajudar a compensar a redução do fluxo de gás devido ao desgaste ou bloqueio parcial do bico. No entanto, monitore atentamente a qualidade do corte, pois a pressão excessiva pode levar a outros problemas, como o aumento da formação de escória. - Conexão solta do bico:
A conexão roscada entre o bocal e a cabeça de corte a laser pode ter se soltado. Nesse caso:
- Interrompa imediatamente a operação de corte para evitar maiores danos.
- Inspecione cuidadosamente o conjunto da cabeça do laser, prestando especial atenção à conexão do bocal.
- Se estiver solto, aperte bem a conexão roscada, garantindo o alinhamento correto.
- Faça um corte de teste para verificar se o problema foi resolvido.
- Considerações adicionais:
- Verifique se o orifício do bico está limpo e remova quaisquer obstruções.
- Verifique se o feixe de laser está devidamente centralizado dentro do bocal.
- Certifique-se de que o ponto focal do laser esteja ajustado corretamente para a espessura do material.
- Examine o estado da lente protetora e substitua-a, se necessário.
Seleção de pontos de perfuração no corte a laser
Princípio de funcionamento do corte a laser:
Durante o processo de corte a laser, o feixe de laser focalizado cria uma poça de fusão localizada na superfície do material. À medida que o feixe continua a irradiar, forma uma depressão no centro. Um gás auxiliar de alta pressão, coaxial com o feixe de laser, expele rapidamente o material fundido, criando um orifício. Este orifício serve como ponto de penetração inicial para o corte de contorno, análogo a um furo piloto na usinagem convencional.
O feixe de laser normalmente se propaga perpendicularmente à tangente do contorno de corte. Consequentemente, à medida que o feixe transita da penetração inicial para o corte do contorno, ocorre uma mudança significativa no vetor de corte. Especificamente, o vetor gira aproximadamente 90°, alinhando a direção de corte com a tangente do contorno.
Essa rápida mudança vetorial pode levar a problemas de qualidade da superfície no ponto de transição, resultando potencialmente em aumento da rugosidade ou variações na largura do corte.
Em operações padrão, onde os requisitos de acabamento superficial não são rigorosos, o software CNC automatizado geralmente determina os pontos de perfuração. No entanto, para aplicações que exigem alta qualidade superficial ou tolerâncias apertadas, a intervenção manual torna-se crucial.
O ajuste manual do ponto de perfuração envolve o reposicionamento estratégico do local de penetração inicial. Essa otimização visa minimizar o impacto da mudança de vetor na qualidade do corte. Os fatores a serem considerados incluem:
- Propriedades do material (espessura, condutividade térmica)
- Parâmetros do laser (potência, frequência, duração do pulso)
- Tipo e pressão do gás auxiliar
- Geometria de contorno desejada
Ao selecionar cuidadosamente o ponto de perfuração, os engenheiros podem melhorar significativamente a qualidade geral do corte, reduzindo as necessidades de pós-processamento e aumentando a precisão da peça. Técnicas avançadas, como rampas ou rebaixamento, também podem ser empregadas para otimizar ainda mais o processo de penetração.
É importante observar que, embora a seleção manual do ponto de punção possa gerar resultados superiores, ela exige conhecimento especializado e pode aumentar o tempo de programação. Portanto, uma análise de custo-benefício deve ser realizada para determinar quando esse nível de otimização se justifica.
Análise da rebarba na peça de trabalho durante o corte de chapas de aço inoxidável e alumínio-zinco com a máquina de corte a laser.
Ao cortar chapas de aço de baixo carbono, aço inoxidável ou alumínio-zinco com uma máquina de corte a laser, a formação de rebarbas é um desafio comum que exige uma análise cuidadosa de diversos fatores. As causas principais das rebarbas podem variar dependendo das propriedades do material e dos parâmetros de corte.
Para aços de baixo carbono, a investigação inicial deve se concentrar nos principais fatores que influenciam a formação de rebarbas, como potência do laser, velocidade de corte, posição do ponto focal e pressão do gás auxiliar. No entanto, simplesmente aumentar a velocidade de corte nem sempre é uma solução eficaz, pois pode comprometer a capacidade do laser de penetrar totalmente no material, especialmente ao processar chapas mais espessas ou materiais altamente refletivos, como ligas de alumínio-zinco.
No caso de placas de alumínio-zinco, conhecidas por sua alta condutividade térmica e refletividade, considerações adicionais são necessárias. A interação do laser com esses materiais pode ser mais complexa, muitas vezes exigindo um equilíbrio preciso entre potência, velocidade e ajuste do ponto focal para obter cortes limpos com rebarbas mínimas.
Para otimizar o desempenho de corte e reduzir a formação de rebarbas, considere os seguintes fatores:
- Condição do bico: Um bico desgastado ou danificado pode interromper o fluxo de gás, resultando em cortes inconsistentes e aumento de rebarbas. A inspeção e substituição regulares dos bicos são cruciais para manter a qualidade do corte.
- Estabilidade do sistema de movimento: Vibrações ou instabilidade no movimento da guia podem causar flutuações na posição do ponto focal, resultando em cortes irregulares e formação de rebarbas. Certifique-se de que o sistema de movimento da máquina esteja devidamente mantido e calibrado.
- Seleção e pressão do gás auxiliar: Para chapas de aço inoxidável e alumínio-zinco, o nitrogênio é frequentemente preferido como gás auxiliar para evitar a oxidação. Otimize a pressão do gás para remover o material fundido de forma eficaz, sem causar turbulência excessiva.
- Distância focal e posição: Ajuste a posição do ponto focal em relação à superfície do material para obter a densidade de potência ideal para cortes precisos. Isso pode variar dependendo da espessura e composição do material.
- Otimização dos parâmetros de corte: Ajuste a potência do laser, a velocidade de corte e a frequência de pulso (se aplicável) com base nos requisitos específicos do material. Considere usar bancos de dados de parâmetros ou realizar testes de corte para determinar as configurações ideais para cada tipo e espessura de material.
- Qualidade do feixe e condição da óptica: Certifique-se de que o feixe de laser esteja devidamente alinhado e focado, e que todos os componentes ópticos estejam limpos e em boas condições para manter um desempenho de corte consistente.
Análise do estado de corte incompleto do laser.
Após uma análise abrangente, os seguintes fatores foram identificados como os principais contribuintes para a instabilidade dos processos de corte a laser:
- Seleção inadequada do bico em relação à espessura da chapa:
A geometria e o diâmetro do bocal influenciam significativamente a dinâmica do fluxo de gás e a eficiência do corte. Bocais incompatíveis podem levar a uma pressão insuficiente do gás auxiliar ou a um foco inadequado do feixe, resultando em cortes incompletos. - Velocidade de corte excessiva:
Quando a velocidade de avanço ultrapassa a velocidade ideal para um determinado material e espessura, pode resultar em densidade de energia insuficiente na frente de corte. Isso geralmente leva à formação de escória, penetração incompleta ou largura de corte irregular. - Distância focal incorreta para materiais mais espessos:
Para cortar chapas de aço carbono de 5 mm, é crucial substituir a lente padrão por uma lente laser com distância focal de 7,5". Esse ajuste otimiza a profundidade de foco do feixe, garantindo a concentração adequada de energia em toda a espessura do material.
Outros fatores que podem contribuir para o processamento instável incluem:
- Assistência: incompatibilidade entre pressão e tipo de gás
- Óptica de focalização contaminada ou danificada
- Flutuações na potência de saída do laser
- Distância inadequada entre o bocal e a peça de trabalho.
- Inconsistências de material ou contaminantes de superfície
Solução para padrões de faíscas anormais no corte de aço de baixo carbono
Padrões anormais de faíscas durante o corte a laser de aço de baixo carbono podem afetar significativamente a qualidade das bordas de corte e a precisão geral da peça. Se outros parâmetros de corte estiverem dentro dos limites normais, considere as seguintes causas e soluções potenciais:
- Degradação do bico:
O bocal do laser pode ter se deteriorado ou sofrido danos. Substitua-o imediatamente por um novo para restaurar o desempenho ideal de corte. A inspeção e a substituição regulares do bocal devem fazer parte do seu plano de manutenção preventiva. - Ajuste da pressão do gás de corte:
Se a substituição imediata do bico não for viável, uma solução temporária é aumentar a pressão do gás de corte. Isso pode ajudar a compensar a redução do fluxo de gás devido ao desgaste ou bloqueio parcial do bico. No entanto, monitore atentamente a qualidade do corte, pois a pressão excessiva pode levar a outros problemas, como o aumento da formação de escória. - Conexão solta do bico:
A conexão roscada entre o bocal e a cabeça de corte a laser pode ter se soltado. Nesse caso:
- Interrompa imediatamente a operação de corte para evitar maiores danos.
- Inspecione cuidadosamente o conjunto da cabeça do laser, prestando especial atenção à conexão do bocal.
- Se estiver solto, aperte bem a conexão roscada, garantindo o alinhamento correto.
- Faça um corte de teste para verificar se o problema foi resolvido.
- Considerações adicionais:
- Verifique se o orifício do bico está limpo e remova quaisquer obstruções.
- Verifique se o feixe de laser está devidamente centralizado dentro do bocal.
- Certifique-se de que o ponto focal do laser esteja ajustado corretamente para a espessura do material.
- Examine o estado da lente protetora e substitua-a, se necessário.
Seleção de pontos de perfuração no corte a laser
Princípio de funcionamento do corte a laser:
Durante o processo de corte a laser, o feixe de laser focalizado cria uma poça de fusão localizada na superfície do material. À medida que o feixe continua a irradiar, forma uma depressão no centro. Um gás auxiliar de alta pressão, coaxial com o feixe de laser, expele rapidamente o material fundido, criando um orifício. Este orifício serve como ponto de penetração inicial para o corte de contorno, análogo a um furo piloto na usinagem convencional.
O feixe de laser normalmente se propaga perpendicularmente à tangente do contorno de corte. Consequentemente, à medida que o feixe transita da penetração inicial para o corte do contorno, ocorre uma mudança significativa no vetor de corte. Especificamente, o vetor gira aproximadamente 90°, alinhando a direção de corte com a tangente do contorno.
Essa rápida mudança vetorial pode levar a problemas de qualidade da superfície no ponto de transição, resultando potencialmente em aumento da rugosidade ou variações na largura do corte.
Em operações padrão, onde os requisitos de acabamento superficial não são rigorosos, o software CNC automatizado geralmente determina os pontos de perfuração. No entanto, para aplicações que exigem alta qualidade superficial ou tolerâncias apertadas, a intervenção manual torna-se crucial.
O ajuste manual do ponto de perfuração envolve o reposicionamento estratégico do local de penetração inicial. Essa otimização visa minimizar o impacto da mudança de vetor na qualidade do corte. Os fatores a serem considerados incluem:
- Propriedades do material (espessura, condutividade térmica)
- Parâmetros do laser (potência, frequência, duração do pulso)
- Tipo e pressão do gás auxiliar
- Geometria de contorno desejada
Ao selecionar cuidadosamente o ponto de perfuração, os engenheiros podem melhorar significativamente a qualidade geral do corte, reduzindo as necessidades de pós-processamento e aumentando a precisão da peça. Técnicas avançadas, como rampas ou rebaixamento, também podem ser empregadas para otimizar ainda mais o processo de penetração.
É importante observar que, embora a seleção manual do ponto de punção possa gerar resultados superiores, ela exige conhecimento especializado e pode aumentar o tempo de programação. Portanto, uma análise de custo-benefício deve ser realizada para determinar quando esse nível de otimização se justifica.
Perguntas frequentes
É perigoso operar uma máquina de corte a laser?
O corte a laser é um método de corte ecológico que geralmente não causa danos ao corpo. Comparado ao corte iônico e ao corte a oxigênio, o processo de corte a laser produz menos poeira, luz mais fraca e menos ruído. No entanto, a não observância dos procedimentos de segurança adequados pode resultar em ferimentos ao usuário ou danos à máquina.
1. Tenha cuidado com materiais inflamáveis ao usar esta máquina. Alguns materiais, como núcleos de espuma, materiais de PVC, materiais altamente refletivos, etc., não podem ser cortados por um cortador a laser.
2. Quando a máquina estiver em funcionamento, é proibido ao operador sair sem autorização, a fim de evitar perdas desnecessárias.
3. Não olhe diretamente para a operação de processamento a laser. É proibido observar o laser com binóculos, microscópios, lupas, etc.
4. Não armazene materiais explosivos ou inflamáveis na área de processamento a laser.
O que afeta a precisão de um sistema de corte a laser?
Existem muitos fatores que afetam a precisão de uma máquina de corte a laser CNC. Alguns são determinados pelo próprio equipamento, como a precisão do sistema mecânico, o nível de vibração da mesa de trabalho, a qualidade do feixe de laser, a influência do gás auxiliar e dos bicos, etc. Outros fatores são relacionados ao material, como suas propriedades físico-químicas e refletividade. A potência de saída, a posição do foco, a velocidade de corte e o gás auxiliar também influenciam a precisão, e os ajustes necessários devem ser feitos de acordo com o objeto de processamento específico e os requisitos de qualidade do usuário.
Como um cortador a laser foca?
A escolha da posição de foco é particularmente importante porque a densidade de potência do laser influencia bastante a velocidade de corte. O tamanho do ponto focalizado do feixe de laser é proporcional à distância focal da lente. No setor industrial, existem três maneiras simples de determinar o foco de corte:
1. Método de impressão: Mova a cabeça de corte de cima para baixo, imprima o feixe de laser na placa de plástico e foque em um pequeno diâmetro de impressão.
2. Método da placa inclinada: Utilize uma placa de plástico para puxar horizontalmente em um ângulo em relação ao eixo vertical, encontre um ponto muito pequeno do feixe de laser e focalize-o.
3. Método da faísca azul: remova o bocal, sopre ar, foque o laser pulsado na placa de aço inoxidável, mova a cabeça de corte de cima para baixo até que a faísca azul atinja um tamanho considerável.
Atualmente, muitos equipamentos de fabricantes já contam com foco automático. A função de foco automático pode melhorar a eficiência do processamento da máquina de corte a laser. O tempo de perfuração de chapas grossas é significativamente reduzido. Ao processar peças de diferentes materiais e espessuras, a máquina pode ajustar o foco de forma automática e rápida para uma posição ideal.
Quantos tipos de geradores a laser existem?
Atualmente, os lasers utilizados para processamento e fabricação a laser incluem principalmente lasers de CO2, lasers de YAG e lasers de fibra. Dentre eles, os lasers de CO2 e YAG de alta potência são amplamente utilizados em processamento de segurança. Os lasers de fibra baseados em fibras ópticas apresentam vantagens significativas na redução do limiar de excitação, na faixa de comprimento de onda de oscilação e no desempenho de ajuste de comprimento de onda, tornando-se uma nova tecnologia no campo dos lasers.
Qual a espessura máxima de corte de uma máquina de corte a laser?
Atualmente, a espessura de corte da máquina de corte a laser é geralmente inferior a 100 mm, apresentando vantagens óbvias em comparação com outros métodos de corte para materiais que exigem dimensões de corte precisas, inferiores a 20 mm.
Para que servem as máquinas de corte a laser?
As máquinas de corte a laser são amplamente utilizadas na fabricação de automóveis, fabricação de chapas metálicas, fabricação de utensílios de cozinha, indústria publicitária, fabricação de máquinas, chassis de gabinetes, fabricação de elevadores, equipamentos de ginástica e outras indústrias.
Algumas soluções de problemas
Solução de problemas
| Problemas | Sintomas e causas | Soluções |
| Ligar continuamente. | 1. Primeiro, verifique os parâmetros da placa-mãe e se o modo do laser está correto. | O modo do laser é “sinal analógico” ou “controle de laser de cabeça dupla”. |
| 2. A placa de circuito está danificada ou o painel de botões está quebrado. | Substituição do bloco de terminais ou do painel de teclas. | |
| 3. Falha na alimentação do laser. | Substituição da fonte de alimentação do laser. | |
| 4. Falha na placa-mãe. | Substitua a placa-mãe. | |
| Ignição por alta pressão em funcionamento. | 1. Primeiro, determine a localização da ignição de alta tensão, como a conexão de alta tensão entre o tubo laser e a fonte de alimentação do laser. Verifique se o conector está posicionado corretamente e se a parte inferior do suporte de alta tensão está úmida. | Prenda o conector ao suporte isolante ou seque a parte úmida com um soprador. |
| 2. Verifique se as conexões de alta tensão estão firmemente encaixadas e se há alguma conexão ou solda improvisada. | Certifique-se de que as juntas de solda estejam livres de conexões indesejadas e que a junção esteja firme. | |
| 3. Se a ignição estiver dentro da fonte de alimentação do laser. | Substituição da fonte de alimentação do laser. | |
| 4. A extremidade de alta tensão do tubo laser inflama ou continua inflamando mesmo após a substituição da fonte de alimentação do laser. | Substitua o tubo laser. | |
| A limpeza pode ser irregular ou profunda e superficial. | 1. Verifique a lente e o caminho da luz. | Limpe a lente e ajuste o caminho da luz. |
| 2. Verifique a resolução gráfica e a precisão da digitalização. | Aumentar a resolução gráfica e a precisão da digitalização. | |
| 3. O tubo laser está envelhecendo ou há um problema com a fonte de alimentação do laser. | Substitua o tubo laser ou a fonte de alimentação do laser. | |
| Existe um fenômeno ondulatório na linha reta do contorno. | 1. O refletor ou a lente de foco está solta. | Conserte o carrinho ou substitua o trilho deslizante. |
| 2. Existe um problema com a parte mecânica ou com o software. | Revisão completa de componentes mecânicos ou gráficos. | |
| Saída de luz laser produz faíscas. | 1. Se for utilizado na indústria de placas de borracha, existem impurezas na placa offset, e este fenômeno é propenso a ocorrer, mas não deve ter efeito. | Não há necessidade de se preocupar com isso; recomenda-se que os clientes optem por chapas offset de alta qualidade. |
| 2. Verifique o tubo de jato branco da cabeça do laser para ver se há um fluxo de ar forte, pois o caminho da traqueia é longo e pode ser facilmente quebrado, bloqueado ou desgastado. | Limpe ou substitua o tubo de jato branco. | |
| 3. Verifique se a própria bomba de ar está com defeito, como por exemplo, se a saída de ar da bomba for pequena ou se ela não estiver funcionando. | Substitua a bomba de ar. | |
| A água reciclada aquece rapidamente. | 1. A intensidade da luz de trabalho do laser é muito alta. | Partindo do pressuposto de garantir a profundidade de corte, a intensidade da luz deve ser reduzida ao máximo. |
| 2. Trabalho contínuo e ininterrupto por um período muito longo. | Exigir que os clientes parem por meia hora a cada 3 horas. | |
| 3. Verifique se o refluxo do tubo de saída de água de refrigeração está normal, se o fluxo de água é suave e se o tubo de látex na máquina de laser está desobstruído. | Endireite os canos de água para que a água flua sem problemas. | |
| 4. Verifique se a bomba de água ou os tubos de entrada e saída estão muito sujos e se a proteção contra vazamentos está bloqueada. | Limpe a bomba de água e o cano de água, substitua a proteção contra vazamentos. | |
| 5. Verifique se a vazão e a pressão da bomba submersível estão normais, caso a vazão esteja muito baixa. | Substitua a bomba de água ou o resfriador. | |
| Alarme de resfriador. | 1. Primeiramente, certifique-se de que o sistema de alimentação elétrica do usuário esteja funcionando normalmente, pois a baixa tensão pode causar o alarme do chiller. | Verifique se a tensão está normal; se necessário, utilize um regulador de tensão. |
| 2. Verifique se há água suficiente no resfriador; se o nível estiver muito baixo, um alarme será acionado. | Complete com água purificada. | |
| 3. O alarme será acionado se o cano de água estiver bloqueado ou obstruído, ou se a proteção contra vazamentos estiver bloqueada. | Limpar ou endireitar tubulações de água e proteção contra vazamentos. | |
| 4. Se a temperatura da água estiver muito alta, ultrapassando o valor limite, um alarme será acionado. | Troque a água com frequência ou pare por meia hora e depois retome o corte. | |
| 5. Verifique se a bomba de água do chiller está funcionando normalmente; se não há água ou se o fluxo de água é muito baixo. | Substitua o resfriador. | |
| Sem imagem na tela ao iniciar o sistema e nenhum botão responde. | 1. Reinicie o sistema de corte a laser para verificar se o feixe e o carro foram redefinidos normalmente. O painel sempre indica que a reinicialização está em andamento. | Verifique se o conector do painel de controle ou o cabo do motor está solto. |
| 2. A reinicialização ao ligar é normal. Pressione as teclas de direção e as teclas de função no painel da máquina para verificar se está tudo normal. Se todas as teclas estiverem funcionando normalmente,. | O bloco LCD está quebrado, substitua-o. | |
| 3. Não há imagem no painel de inicialização e a cabeça do laser não funciona. | Verifique se a placa possui entrada de 24V CC. | |
| 4. Se o visor estiver normal após a substituição do painel de controle, mas os botões ainda não responderem e o dispositivo for controlado pelo cabo de dados para se mover para frente e para trás, para a esquerda e para a direita, sem apresentar qualquer resposta, a placa está com defeito. | Substitua a placa. | |
| Corrente instável ou descontrolada. | 1. Existe um problema com a placa principal ou com a placa de circuito. | Substitua a placa-mãe ou o bloco de terminais. |
| 2. Há um problema com a fonte de alimentação do laser. | Substituição da fonte de alimentação do laser. | |
| Ligue a cabeça do laser ou observe o fenômeno de oscilação do feixe. | 1. Verifique primeiro os parâmetros da placa-mãe. | Baixe novamente a configuração. |
| 2. Após desligar o equipamento, mova manualmente a cabeça e o feixe do laser. Se houver resistência significativa, verifique o tensionador e o cursor esquerdos. | Limpe os trilhos-guia, os blocos deslizantes e substitua as polias de tensionamento. | |
| 3. Verifique se a correia síncrona e o tubo de sopro careca ou a luz vermelha estão emperrados e se o feixe está significativamente desalinhado. | Ajuste o feixe de luz e a correia, endireite o tubo de sopro e a luz vermelha. | |
| 4. Verifique se o motor e o controlador estão com defeito. | Substitua o motor ou a transmissão. | |
| 5. Para modelos equipados com bancos de resistores, é necessário medir se o valor da resistência está normal e verificar se há algum problema. | Substitua o banco de resistores. | |
| 6. Se o problema persistir, pode ser uma falha na placa-mãe. | Substitua a placa-mãe. | |
| Falha no processamento do download de dados pelo computador, falha na comunicação ou a cortadora a laser não se move. | 1. Verificar se a reinicialização após a inicialização é normal e, em caso negativo, indicar se é normal. | Resolva as falhas acima passo a passo. |
| 2. A reinicialização é normal, pressione o botão de teste para realizar o autoteste. Se o autoteste não puder ser concluído,. | Verifique se a coluna de gravação ou corte do software está selecionada como “saída”. | |
| 3. Um autoteste pode ser realizado para verificar se o aterramento é confiável. | Realize o aterramento corretamente e atenda aos requisitos pertinentes. | |
| 4. Verifique se a interface de dados da placa-mãe está disponível para soldagem. | A soldagem precisa ser devolvida à fábrica para manutenção. | |
| 5. Faça o download para a placa através do pen drive para realizar o processamento. | Não é possível processar, a placa está danificada. | |
| 6. Falha na porta USB do computador. | Troque a porta USB ou troque de computador. | |
| Gancho não fechado. | 1. Verifique se o feixe está paralelo e diagonal. Em circunstâncias normais, o desvio para a esquerda e para a direita não deve ser superior a 2 mm, e o erro diagonal do quadrado de 500 mm não deve ser superior a 0,5 mm. | Ajuste o paralelismo das vigas e das vigas longitudinais para reduzir os erros. |
| 2. Verifique se a tensão da correia do carrinho e da correia da viga está adequada e se a tensão das correias em ambos os lados é a mesma. | Ajuste a tensão da correia, não deixando uma diferença muito grande entre os lados. | |
| 3. Com o equipamento ligado, empurre e puxe o carrinho e a viga manualmente e mova a cabeça do carrinho para cima e para baixo suavemente para verificar se há alguma folga mecânica. | Aperte a roda síncrona do motor ou do eixo de transmissão e recoloque o cursor. | |
| Desalinhamento por varredura ou crochê. | 1. Qualquer gráfico que seja executado muito rapidamente causará deslocamento. | reduzir a velocidade de trabalho. |
| 2. Amplie a imagem original no software de saída para verificar se a própria imagem está deslocada. | Corrigir erros nos gráficos originais. | |
| 3. Tente criar outro modelo para ver se há apenas um gráfico específico com problemas, caso o gráfico não apresente problemas. | Erro nos dados gráficos, recrie as renderizações. | |
| 4. Verifique se a correia de distribuição está muito frouxa e se as correias em ambos os lados do eixo têm o mesmo grau de tensão. | Ajuste a tensão da correia de distribuição. | |
| 5. Verificar se existe folga entre o motor e a roda síncrona do eixo de transmissão. | Aperte a roda sincronizadora. | |
| 6. Verifique se a viga está paralela e se o suporte da viga e o deslizador do carrinho estão desgastados. | Ajuste o paralelismo da viga e recoloque o suporte ou o deslizador. | |
| 7. Falha na placa-mãe ou no disco rígido. | Substitua a placa-mãe ou o disco rígido. | |
| Corte ou acabamento com serrilhas. | 1. Rápido demais. | Reduza a velocidade. |
| 2. Se a saída for em formato bitmap BMP, verifique a resolução gráfica. | Partindo do pressuposto de que o tamanho da imagem está correto, tente aumentar a resolução o máximo possível. | |
| 3. Verificar se a correia de distribuição do carrinho e da viga está muito frouxa ou muito apertada. | Ajuste a tensão da correia de distribuição. | |
| 4. Verifique o tensionador na direção X para ver se há alguma folga devido ao desgaste. | Substitua o tensor. | |
| 5. Com o carrinho parado, verifique se há alguma folga entre o carrinho e o cursor. | Recoloque o cursor ou aperte o carrinho. | |
| 6. Verifique se as quatro lentes do laser estão danificadas ou soltas, especialmente se o refletor e o espelho de foco acima do farol estão instalados com segurança. | Aperte as lentes soltas ou substitua as lentes danificadas. | |
| 7. Verifique se o suporte da viga e a roda de apoio estão desgastados. | Substituição do suporte ou da roda de apoio. | |
| O efeito da limpeza não é bom, o contorno é muito grosso. | 1. Verifique se a distância focal está correta, especialmente após limpar a lente ou substituí-la por uma nova (observe que a lente de foco é direcional). | Ajuste o valor de foco correto. |
| 2. Verifique se as quatro lentes estão danificadas ou muito sujas (lentes danificadas ou muito sujas podem dispersar a luz do laser). | Substitua ou limpe as lentes. | |
| 3. Verifique a qualidade do ponto de luz na saída do tubo laser. Se houver dois pontos ou se o ponto de luz não for redondo, estiver oco, etc., o problema pode estar no ponto de apoio do tubo laser, na direção correta ou no próprio tubo. | Ajuste o suporte, gire a direção e substitua o tubo laser. | |
| Trabalhando sem laser. | 1. Primeiro, verifique se o próprio tubo laser emite luz (teste na saída de luz). O tubo laser emite luz. | Verifique se a lente está danificada e se o caminho óptico está deslocado. |
| 2. Se não houver luz na saída do tubo laser, verifique se a circulação de água está normal (observe se o fluxo de água no tubo está suave). Se não houver fluxo de água ou se o fluxo não estiver suave. | Limpe a bomba de água e desentupa os canos de água. | |
| 3. Verifique se a circulação de água está normal, se a luz indicadora de energia do laser está acesa e se o ventilador está girando. | A fonte de alimentação do laser está avariada, substitua-a. | |
| 4. Se não houver luz, pressione o botão de disparo contínuo do laser. | Ou a fonte de alimentação do laser ou o tubo de laser está com defeito. | |
| 5. Se houver luz no local. | O protetor contra água está quebrado, substitua-o. | |
| 6. Se o fio de sinalização de proteção contra água estiver em curto-circuito, a luz ainda não acenderá. | A placa principal ou a placa de circuito está com defeito; substitua-a. | |
| A varredura torna-se mais superficial. | 1. Verifique a intensidade e a velocidade da luz de trabalho, bem como a temperatura da água. Se a velocidade estiver muito alta, a intensidade da luz muito baixa e a temperatura da água muito alta. | Aumente a intensidade da luz, reduza a velocidade e troque a água de circulação. |
| 2. Verifique se a profundidade do contorno está normal; se estiver normal. | Aumente a resolução gráfica ou a precisão da digitalização. | |
| 3. O contorno ainda é muito raso, ou às vezes profundo e às vezes raso. | Se a lente está suja ou danificada, e se o caminho óptico está desalinhado. | |
| 4. Conecte o amperímetro para verificar se a corrente atinge 20 mA, mas a profundidade ainda não é suficiente. | O tubo laser está envelhecendo; substitua-o. | |
| A máquina de corte a laser às vezes tem luz e às vezes não tem. | 1. Verifique se a lente está muito suja ou danificada e se o caminho óptico está seriamente desviado. | Limpe ou substitua a lente, ajuste o caminho da luz. |
| 2. O percurso ótico da lente está normal; verifique se a circulação de água está normal, como por exemplo, se há fluxo intermitente de água. | Limpe ou substitua a bomba de água e desobstrua os canos de água. | |
| 3. Se a circulação de água estiver normal, pode ser uma falha na proteção contra água. | Substitua a proteção contra água. | |
| 4. Se o problema persistir, a placa-mãe, a fonte de alimentação do laser e o tubo de laser podem ser a causa desse fenômeno. | Substitua os acessórios acima alternadamente e descubra a causa. | |
| Após a saída gráfica, o tamanho estava incorreto. | 1. Verifique se a unidade de plotagem é 1016 ao gerar a saída no formato PLT no CorelDRAW. | Altere a unidade do plotter para 1016. |
| 2. Verifique se a resolução está correta. | Recalcular a resolução. | |
| Reinicialização da máquina incomum. | 1. A direção está correta ao reiniciar, mas quando atinge o ápice, o carrinho e a viga não param (verifique primeiro os parâmetros da placa principal da nova máquina para garantir que estejam corretos). | Verifique se está travado durante o movimento, se há falha na placa-mãe ou no sensor e, em seguida, substitua-o. |
| 2. O feixe é reiniciado normalmente, mas a cabeça do laser não reinicia. Pode ser que o tensionador esteja travado ou que o eixo do motor esteja quebrado, e os parâmetros estejam incorretos. | Substitua o tensionador ou o motor pequeno, modifique os parâmetros e verifique o conector do fio do motor. | |
| 3. Na direção oposta ao movimento da viga, e acerte a extremidade lateral. | Os parâmetros da placa-mãe estão incorretos. Desligue o computador para corrigir os parâmetros da placa-mãe e faça o download da configuração novamente. | |
| 4. Falha no acionamento ou no motor. | Substitua o acionamento ou o motor. | |
| A máquina para de cortar no meio do processo, falha em alguns cortes ou realiza cortes aleatórios. | 1. Verifique o estado de aterramento da máquina e meça se o fio terra atende ao padrão (a resistência em relação ao terra não deve ser superior a 5 ohms). | Transforme o fio terra para atender às normas pertinentes. |
| 2. Verifique se existem erros nos gráficos originais, como interseções, áreas não fechadas ou traços faltantes. | Corrigir erros nos gráficos. | |
| 3. Se não houver esse problema ao criar outros gráficos, ele ocorre apenas com um gráfico específico. | Erro no processamento de dados gráficos, refaça as renderizações. | |
| 4. O problema persiste. | Pode ser um problema da porta serial do computador e da placa-mãe da máquina. |
Conclusão
Com o surgimento de tecnologias de corte avançadas, os sistemas de corte a laser de fibra e as máquinas de corte a laser de CO2 têm sido amplamente adotados em diversos setores, incluindo automotivo, naval, aeroespacial, nuclear, fabricação de máquinas e siderurgia. Isso levou a um aumento na demanda por tecnologia e equipamentos de corte a laser. No entanto, devido à falta de experiência na aplicação dessas técnicas avançadas, muitos problemas surgem durante o uso prático. Este artigo oferece uma gama de métodos de processamento para solucionar problemas comuns encontrados em... corte a laser de chapa metálica, fornecendo informações valiosas para profissionais da área. O objetivo é auxiliar os técnicos a superar esses desafios e aprimorar seus processos de corte.
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