Corte a laser: analisando as vantagens e desvantagens da tecnologia laser.

A alteração microestrutural da superfície dos materiais só ocorre após a sua submissão a processos de corte. Uma das principais técnicas de corte de materiais para usinagem é o corte a laser. Ele permite a criação de padrões de acordo com projetos e resultados desejados. Esse processo envolve a fusão, queima e vaporização de materiais na presença de um feixe de laser potente. Embora seja um processo muito eficaz, é fundamental compreender as diversas vantagens e desvantagens do corte a laser.

O processo de corte é bem-sucedido com a ajuda de uma máquina de corte a laser, que utiliza um feixe de laser fino para focalizar o material. No entanto, antes de iniciar o corte, é necessário definir um alvo específico com base em seus projetos ou padrões. Os fabricantes encontram dificuldades para cortar alguns materiais duros. Contudo, com a introdução da máquina de corte a laser, isso se tornou fácil.

Aqui, vamos orientá-lo sobre tudo o que você precisa saber sobre corte a laser. Também abordaremos como funciona, bem como as vantagens e desvantagens do corte a laser.

O que é corte a laser e como funciona?

Atualmente, muitas indústrias manufatureiras utilizam máquinas de controle numérico computadorizado (CNC) para acelerar seus processos de produção. Essas máquinas utilizam diversos processos, e um deles é... corte a laser. Basicamente, todas as máquinas de controle numérico computadorizado envolvem o envio de comandos para as máquinas após a transformação do desenho digitalizado em uma linguagem de computador.

Essa linguagem fornece ao dispositivo as instruções necessárias para executar os projetos. A relação entre a linguagem e a máquina é semelhante à de enviar uma imagem para uma impressora. Da mesma forma, as máquinas de corte a laser funcionam dessa maneira, conseguindo executar os projetos em pouco tempo.

O design do produto de corte a laser permite o uso de arquivos vetoriais 2D para guiar o laser. Ele é composto por um ressonador a laser. Este ressonador possui fibras de vidro ou, em alguns casos, pode conter uma mistura gasosa de corpos cristalinos. A composição do ressonador depende do método de corte do material escolhido pelo projetista. A aplicação de energia à mistura inicia o processo de corte. Em seguida, o laser é focalizado após passar pela mistura através de diferentes lentes espelhadas.

Como funciona o corte a laser?

Antes de analisarmos as vantagens e desvantagens do corte a laser, é essencial entender como ele funciona. O funcionamento das máquinas de corte a laser é semelhante ao das máquinas CNC, mas utiliza um laser de alta potência. O laser guia o material, ou feixe, direcionando-se através de um sistema CNC e óptico. O dispositivo utiliza o código CNC, ou código G, para cortar o material e controlar o movimento.

O material será fundido, vaporizado e queimado após o foco do feixe de laser. Além disso, é possível obter um acabamento superficial de alta qualidade ao soprar o material com um jato de gás. A geração do feixe de laser ocorre em um recipiente fechado, estimulando os materiais laser por meio de lâmpadas ou descarga elétrica.

A amplificação dos materiais laser ocorre após a reflexão interna através de um espelho parcial. O fenômeno continua até que energia suficiente seja acumulada na forma de um fluxo de luz monocromática coerente para permitir sua fuga. A intensidade da luz aumenta após o uso de fibras ópticas ou espelhos para focalizá-la na área de trabalho.

O diâmetro de um feixe de laser é inferior a 0,32 mm em sua extremidade mais fina. Em contrapartida, a largura do corte pode ser de apenas 0,10 mm. Isso, no entanto, depende da espessura do material. Se o corte do material com a máquina de corte a laser não começar pela borda do material, utilize o processo de perfuração.

O processo de perfuração permite que o laser faça um furo no material usando alta potência. Por exemplo, perfurar uma chapa de aço inoxidável de 13 mm leva de 5 a 15 segundos.

Vantagens do corte a laser

As vantagens da tecnologia de corte a laser são enormes. Algumas dessas vantagens são discutidas abaixo:

Benefício Um: Alta Precisão e Exatidão

A precisão com que o laser corta os materiais é alta, graças à emissão de um feixe de luz focalizado. O laser é potente e pequeno, mas a precisão com que funde e evapora materiais é incomparável. Na maioria das vezes, a tolerância do laser varia de 0,003 mm a 0,006 mm.

O nível de tolerância de um cortador de plasma é de cerca de 0,02 mm, superior ao do corte a laser. Da mesma forma, outras ferramentas de corte apresentam níveis de tolerância entre 1 e 3 mm ou mais. Suponha que haja necessidade de uma máquina com alta precisão e exatidão durante os processos de fabricação. Nesse caso, a ferramenta mais indicada geralmente é o cortador a laser. Assim, a indústria aeroespacial, que exige um nível de tolerância rigoroso, utiliza o corte a laser.

Benefício Dois: Baixo Custo e Mais Acessível

Uma das vantagens do corte a laser em termos de custo-benefício em comparação com outras máquinas CNC do mesmo calibre é a sua capacidade de processamento. Com a tecnologia de corte a laser, não há necessidade de construir ferramentas personalizadas. Além disso, não é preciso modificar o equipamento para cada projeto, já que não são necessárias ferramentas de corte adicionais.

Além disso, não há desgaste da superfície, pois não há contato físico. O custo de manutenção é menor do que o de outras tecnologias de usinagem, já que o cortador a laser possui poucas peças mecânicas. O custo de operação da máquina também é menor em comparação com as ferramentas tradicionais de fabricação.

Benefício Três: Utilizado para trabalhos de grande complexidade.

Muitas tarefas que podem ser complexas demais para outras tecnologias de corte são simples para cortadoras a laser. A tecnologia laser consegue trabalhar na borda mais fina de um material. Embora a área de corte possa sofrer uma ligeira distorção ou deformação, é possível produzir geometrias complexas rapidamente usando uma cortadora a laser. O nível de tolerância do corte a laser é amplo e permite o uso de uma grande variedade de materiais.

Benefício Quatro: Maior aproveitamento da folha com menos desperdício

Ao utilizar uma máquina de corte a laser, apenas uma pequena quantidade de material é desperdiçada. Isso diferencia o corte a laser de outras máquinas que geram um desperdício considerável de material. Com uma máquina de corte a laser, os fabricantes podem aproveitar ao máximo os materiais. O custo de produção também diminui devido ao maior aproveitamento dos recursos e à menor geração de resíduos.

Benefício Cinco: Prevenção de Danos

Outra vantagem do corte a laser é evitar danos, mesmo em materiais de espessura mínima. Muitas pessoas acreditam erroneamente que o equipamento pode causar deformações ou danos aos materiais. Essa crença popular se baseia no uso de altas temperaturas no processo de corte a laser. É importante ressaltar que o calor afeta apenas uma pequena área do material e não compromete a tolerância. A velocidade de corte do laser é extremamente alta, o que reduz o tempo necessário para a conclusão do processo. Portanto, os fabricantes podem evitar facilmente deformações e distorções.

Benefício seis: Baixo consumo de energia

Na realidade, é necessária muita potência para efetuar o corte com energia. No entanto, a máquina de corte a laser, por não possuir outras partes móveis, reduz o consumo de energia. Em contrapartida, máquinas com partes móveis tendem a consumir mais energia. Além disso, o tempo necessário para a máquina de corte a laser cortar um material é muito curto. Isso ajuda a economizar tempo e energia. Com a redução do consumo de energia, o custo operacional também diminui.

Sétimo benefício: Compatibilidade com uma ampla gama de materiais

A capacidade da máquina de trabalhar com uma ampla variedade de materiais é interessante. Além de cortar materiais, o corte a laser auxilia em outros processos como marcação, perfuração e gravação. Vale ressaltar que não é necessário trocar ou substituir ferramentas para realizar todos esses trabalhos diferentes.

O corte a laser não se limita apenas ao corte de metais. Outros corte a laser Os materiais incluem madeira, alumínio, plástico, cobre e latão. O corte a laser é um processo versátil, pois pode cortar facilmente quase todos os tipos de materiais. Uma dica extra: a Krrass sempre utiliza os melhores materiais para fabricar produtos de chapa metálica de alta precisão.

Desvantagens do corte a laser

Apesar dos muitos benefícios do corte a laser, ele também apresenta algumas desvantagens que você deve conhecer. Discutiremos algumas delas a seguir.

Desvantagem 1: Evaporação de alguns materiais

Ao cortar alguns materiais, como plásticos, a evaporação tende a ocorrer. Essa é uma desvantagem significativa do corte a laser. Embora essa desvantagem seja administrável, operadores de máquinas profissionais podem contorná-la facilmente. Os profissionais modificam alguns componentes do equipamento para evitar esse problema. No entanto, o custo para implementar essas mudanças é muito alto atualmente.

Segunda desvantagem: Requer especialistas técnicos.

É necessário um operador profissional para utilizar todas as funcionalidades da máquina e identificar problemas rapidamente. Se o equipamento não estiver configurado corretamente, isso afetará os materiais e causará danos mais significativos ao corte a laser. Contratar um operador especializado é essencial, e isso tem um custo elevado, visto que o número de profissionais qualificados disponíveis é limitado.

Terceira desvantagem: Limitações na espessura do metal

Embora o corte a laser seja compatível com quase todos os materiais, incluindo chapas, é preferível usar outro sistema para cortar metais espessos. A espessura máxima das chapas pode ser determinada pela máquina disponível, que também requer a presença de um operador especializado. A faixa mais comum utilizada pelas empresas de manufatura é de 15 a 20 mm, em média.

Quarta desvantagem: Custos iniciais

Se você deseja adquirir uma máquina de corte a laser, provavelmente terá que investir uma grande quantia de dinheiro. Por exemplo, ao comparar o corte a plasma com o corte a laser, este último custa quase o dobro. O investimento inicial na máquina é muito alto, embora o retorno financeiro a longo prazo seja compensado.

Quinta desvantagem: Produção de fumos e gases nocivos

Mencionamos anteriormente que o corte a laser é compatível com diversos materiais. Essa compatibilidade com quase todos os materiais, porém, tem uma desvantagem. Cada material que derrete durante o corte térmico libera gases e vapores nocivos. A produção desses gases tóxicos é comum quando se trabalha com plásticos.

Conclusão

A introdução do corte a laser proporciona benefícios incalculáveis para as indústrias de manufatura. A máquina permite cortar diversos materiais em um curto período, economizando tempo e reduzindo custos operacionais. Ela também é amplamente utilizada em setores como o aeroespacial e o automotivo. Compreender as vantagens e desvantagens do corte a laser ajudará você a fazer a melhor escolha para o seu projeto. Além disso, você sempre pode entrar em contato com a Krrass para obter ajuda com seus serviços de corte a laser.

Perguntas frequentes

O que o corte a laser pode fazer?
O corte a laser ajuda a produzir produtos fantásticos e é utilizado em diversos setores, como o automotivo e o aeroespacial. Ele permite alcançar resultados de acordo com os projetos elaborados antes da operação da máquina. A máquina de corte a laser pode cortar praticamente todos os materiais, incluindo metais, cromo, alumínio e plásticos.

O corte a laser é caro?
O custo da máquina depende do tipo de material que você deseja cortar, pois diferentes materiais exigem lasers com potências diferentes. Por exemplo, o laser necessário para cortar madeiras resistentes, metais e materiais densos tem uma potência maior do que o necessário para cortar materiais mais finos. De modo geral, o corte a laser é caro. No entanto, considerando o custo-benefício, o investimento vale a pena.

Por que o corte a laser é perfeito para a produção em massa?
Uma das vantagens do corte a laser é a alta precisão e exatidão da máquina na produção e reprodução de resultados. Na indústria de manufatura, ao fabricar um produto, é essencial garantir a mais alta qualidade. É exatamente isso que o corte a laser oferece: a produção do mesmo produto com precisão e exatidão em alto volume. Outras vantagens, como a economia de tempo e a redução do custo de produção, tornam o corte a laser perfeito para a produção em massa.

Quais são as vantagens e desvantagens da usinagem por feixe de laser?
A usinagem por feixe de laser apresenta muitas vantagens, embora também algumas desvantagens menores. Entre os benefícios, destaca-se a capacidade de cortar todos os tipos de materiais sem a necessidade de ferramentas especiais. Além disso, não causa desgaste nas superfícies e opera com alta precisão. A principal desvantagem da usinagem por feixe de laser é o alto custo de manutenção. Ademais, pode gerar gases nocivos durante a fusão de plásticos.

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