Já se interrogou porque é que as suas peças de metal cortadas a laser não são tão precisas como costumavam ser? Este artigo revela os segredos por detrás do corte a laser, explorando a forma como factores como a qualidade do feixe, a espessura do material e a velocidade de corte influenciam os seus resultados. Saiba como manter um desempenho de topo e obter sempre cortes perfeitos!
Como equipamento comum para o processamento de chapas metálicas, uma máquina de corte a laser desempenha um papel vital.
O corte eficiente e de alta precisão está profundamente enraizado na mente das pessoas.
No entanto, após uma utilização prolongada, o desempenho do equipamento pode diminuir, e mesmo a placa de corte pode apresentar grandes cortes, o que pode afetar a qualidade do corte.
Este problema tem de ser resolvido rapidamente. Vejamos mais abaixo.
O desempenho de corte de uma máquina ótica corte por laser de fibra diminui devido ao desgaste da máquina após uma utilização prolongada, bem como devido a uma manutenção insuficiente durante o funcionamento da máquina.
Diferentes placas requerem diferentes métodos de corte, têm diferentes requisitos e utilizam diferentes equipamentos.
Além disso, os kerfs produzidos por materiais de corte de diferentes espessuras também variam.
Por exemplo, uma placa de 10 mm tem geralmente as seguintes características quando cortada:
(1) O corte com uma máquina de corte a laser para metal produz uma precisão de corte de ± 0,025 mm e uma largura de corte de 0,2 ~ 1 mm.
(2) Cortar com um corte por plasma A máquina produz uma precisão de corte de ± 0,3 mm e uma largura de corte de 0,5 ~ 1,2 mm.
(3) O corte manual com acetileno produz uma precisão de corte de ± 1mm, e uma largura de corte de 1,0 ~ 1,5mm.
Para materiais com uma espessura inferior a 3,0 mm, os cortes são geralmente de 0,3 a 0,5 mm.
Quanto mais espesso for o material, maior será a largura do corte, o que também está relacionado com a bocal de corte e método utilizado.
Corte a laser têm vindo a ser desenvolvidas há muitos anos e tornaram-se gradualmente no principal equipamento de processamento para o processamento de metais.
No entanto, existem sempre alguns problemas com o corte, tais como a produção de um corte demasiado largo.
Então, quais são os factores que afectam a largura de corte de um corte a laser máquina?
Há quatro factores principais:
O feixe laser gerado por um laser não é emitido na vertical, mas sim num ângulo de dispersão.
Por conseguinte, quando se utiliza uma máquina de corte a laser para cortar uma peça de trabalho, forma-se uma certa conicidade. Assim, a qualidade do feixe laser também é fundamental para o corte.
Geralmente, a focagem não deve ser ajustada arbitrariamente após o ajuste. Só deve ser ajustada quando existirem problemas visíveis no efeito de corte.
O efeito de corte real varia consoante o material a cortar.
No corte a laser, um ponto mais pequeno do raio laser produz um melhor efeito de corte.
Para além de a qualidade do feixe laser afetar o ponto, o material da peça de trabalho também afecta o tamanho do ponto.
Por exemplo, o cobre é altamente refletor, o que torna difícil a formação de pontos de luz. Por conseguinte, os requisitos de uma máquina de corte a laser de cobre são mais elevados em comparação com os metais comuns.
Sob as mesmas condições de material e de potência de corte, quanto mais espesso for o material, maior será a probabilidade de apresentar rebarbas e irregularidades na secção transversal.
Para obter exatamente a mesma secção que o material em folha, é necessário aumentar a potência do laser.
A razão pela qual a máquina de corte a laser é amplamente aceite deve-se à sua rápida velocidade de corte.
Quando as outras condições permanecem constantes, a velocidade de corte de uma máquina de corte a laser deve ser ajustada adequadamente para obter o melhor efeito de corte.
Se a velocidade for demasiado lenta, a rugosidade do corte pode ser muito grande. Se a velocidade for demasiado rápida, a rugosidade do corte pode ser reduzida.
No entanto, se a velocidade for demasiado rápida, pode não conseguir penetrar no material, pelo que é essencial controlar a velocidade e não perseguir cegamente o corte a alta velocidade.
Quando o potência do laser e a pressão do gás auxiliar são constantes, a velocidade de corte a laser mantém uma relação inversa não linear com a largura do corte.
À medida que a velocidade de corte aumenta, a largura do corte diminui. À medida que a velocidade de corte diminui, a largura do corte aumenta.
Existe uma relação parabólica entre a velocidade de corte e o rugosidade da superfície da secção de corte.
À medida que a velocidade de corte diminui, a rugosidade da superfície da secção aumenta, e à medida que a velocidade de corte aumenta, a rugosidade da superfície melhora.
Quando a velocidade de corte ideal é atingida, a rugosidade da superfície da secção de corte é minimizada.
Se a velocidade de corte aumentar até um determinado valor, a placa não pode ser cortada.
O fator mais significativo que afecta a qualidade e a capacidade de processamento de uma máquina de corte a laser é a posição do foco, e a sua relação específica com o processamento é a seguinte.
A posição de focagem é definida como a posição após o feixe laser ser focado relativamente à superfície do material processado.
A posição do foco afecta quase todos os parâmetros de processamento, tais como a largura, a inclinação, a rugosidade da superfície de corte, o estado de aderência da escória e a velocidade de corte.
Isto deve-se ao facto de a alteração da posição de focagem provocar uma alteração do diâmetro do feixe na superfície do material processado e do ângulo de incidência no material processado.
Consequentemente, afecta o estado de formação do corte e as múltiplas reflexões do feixe no corte, o que afecta o estado de fluxo do gás auxiliar e do metal fundido no corte.
A figura mostra a relação entre a posição de foco Z de uma máquina de corte a laser e a largura de corte W da superfície do material processado.
O estado do foco na superfície do material processado é definido como Z = 0 "zero", a posição do foco é representada por "+" quando se move para cima, "-" quando se move para baixo, e a quantidade de movimento é em mm.
Quando o foco está na posição de foco Z = 0, a largura do corte superior W é mínima.
Quer a posição do foco se desloque para cima ou para baixo, a largura do corte superior W torna-se maior.
Esta tendência é a mesma quando se processam lentes com diferentes distâncias focais.
Quanto mais pequeno for o diâmetro do feixe na posição de focagem e quanto mais curta for a profundidade focal da lente, maior será a variação da largura do corte superior com a mudança da posição de focagem.
| Posição de focagem | Características | Aplicação |
 | O corte é o mais estreito e pode ser processado com elevada precisão | Transformações que exigem a redução do declive; Processamento com elevados requisitos de rugosidade superficial; Corte de alta velocidade; Reduzir o processamento de zona afetada pelo calor; Micro maquinagem |
| O alargamento abaixo da fenda de corte pode melhorar o fluxo de gás e a fluidez da massa fundida | Processamento de placas espessas por impulsos CW e de alta frequência; Processamento de placas acrílicas; Processamento de ferramentas e matrizes; Processamento de azulejos de cerâmica |
 | O alargamento acima da fenda de corte pode melhorar o fluxo de gás e a fluidez da massa fundida | Corte de alumínio por ar comprimido; Corte de alumínio com nitrogénio; Corte a ar de aço inoxidável; Corte de aço inoxidável com nitrogénio; Corte a ar de chapa de aço galvanizado |
A figura acima mostra a melhor posição de focagem do máquina de corte a laser para metais ao processar vários materiais de processamento.
(1) O diâmetro mínimo do feixe Z = 0 pode ser obtido na superfície do material.
Neste ponto, a densidade máxima de energia pode ser obtida na superfície do material processado e a gama de fusão é relativamente estreita, o que determina as características do processamento.
(2) A posição de focagem está no lado "+" (Z > 0).
Neste ponto, a gama de irradiação do feixe de laser na superfície do material processado torna-se mais ampla e o feixe no corte tem um ângulo de difusão, o que aumenta a largura do corte.
(3) A posição de focagem está no lado "-" (Z < 0).
Nesta altura, o alcance do feixe de laser irradiado na superfície do material processado torna-se mais amplo.
Quanto mais próxima a posição do foco estiver da direção da espessura da placa, maior será a capacidade de fusão e, em seguida, ocorre uma inclinação inversa.
Normalmente, durante o processamento da máquina de corte a laser, há casos em que ocorre um grande corte de corte. Esta situação resulta numa baixa precisão de corte, que não satisfaz os nossos requisitos.
Qual é a razão para esta situação? Há alguma forma de a resolver?
Após observação e análise contínuas, o engenheiro técnico concebeu três soluções:
O ajuste da distância focal da fibra ótica pode ser manual ou automático.
A focagem manual é suscetível de ser esquecida pelos técnicos, especialmente após a substituição ou limpeza da lente; assim, a distância focal deve ser reajustada.
Verificar se a lente está danificada ou suja, uma vez que tal pode causar dispersão do laser e espessamento do feixe. A única solução é substituir ou limpar a lente.
Verificar a qualidade do ponto de laser.
Se houver dois pontos ou se o ponto de luz não for redondo, pode ser necessário ajustar o ponto de apoio do tubo do laser.
Esta razão é frequentemente negligenciada, mas não deixa de exigir atenção.
As grandes costuras de corte a laser não são um problema significativo, mas o equipamento deve ser submetido a manutenção após a produção e o processamento durante um determinado período.
De facto, podem ocorrer algumas pequenas irregularidades durante a utilização, o que exige uma manutenção adequada para garantir um corte a laser eficiente e a longo prazo funcionamento da máquinae criar o máximo valor para os utilizadores.
Os factores que afectam a qualidade do corte a laser são muito complexos.
A partir do conteúdo acima, sabemos que, para além do próprio material de processamento, muitos outros factores determinam a largura do corte, incluindo as características do feixe, a potência do laser, a velocidade de corte, o tipo de bocal (abertura), a altura do bocal, a posição do foco, o tipo de gás auxiliar e a pressão, entre outros.
Ver também:
Eis algumas dicas para garantir a qualidade do corte quando se utiliza uma máquina de corte a laser:
Nota: observar todos os dias e efetuar a manutenção da lente uma vez por semana.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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