Quando se trata de cortar metais, a escolha do método correto pode ser decisiva. Você já se perguntou qual é a diferença entre corte a laser, jato de água, plasma e fio? Este artigo se aprofunda nos recursos, vantagens e limitações exclusivos de cada técnica de corte. Desde a precisão e a velocidade de corte até a adequação do material e o custo, descubra o que torna cada método distinto e qual pode ser o mais adequado para suas necessidades. Obtenha insights sobre as aplicações práticas e o desempenho dessas tecnologias de corte.
A escolha do método de corte depende da situação específica. Além do corte a laser, há outros métodos, como o corte a água, o corte a plasma e o corte a fio. Quando eles são usados?
De acordo com um engenheiro da área de corte:
Analisaremos essas várias técnicas de corte em mais detalhes.
O corte a laser é um processo no qual um feixe de laser de alta densidade de potência é direcionado para a peça de trabalho, fazendo com que o material derreta, vaporize, ablacione ou entre em ignição. O material derretido é então removido por uma corrente de ar de alta velocidade que é coaxial com o feixe de luz, resultando no corte da peça de trabalho.
Atualmente, o CO2 lasers pulsados e lasers de fibra são os mais comumente usados tipos de lasers para corte. O corte a laser é considerado um dos métodos de corte térmico.
O corte a jato de água, também conhecido como faca de água, é uma máquina de corte que usa fluxo de água de alta pressão para cortar materiais. Sob o controle de um computador, ela tem a capacidade de esculpir a peça de trabalho conforme desejado, com impacto mínimo na qualidade do material.
O corte com água é dividido em dois métodos: corte sem areia e corte com areia.
Veja também:
Plasma corte em arco é um processo que utiliza o calor gerado por um arco de plasma de alta temperatura para derreter e vaporizar o metal na borda de corte da peça de trabalho. O impulso do plasma de alta velocidade é então usado para eliminar o metal derretido e formar um corte.
A Usinagem por Descarga Elétrica de Fio (WEDM), também conhecida como Usinagem por Descarga Elétrica de Corte de Fio, é um tipo de processamento elétrico. Ela pode ser dividida em corte de fio rápido, corte de fio médio e corte de fio lento. O corte rápido de fio WEDM tem uma velocidade de deslocamento do fio de 6 a 12 m/s, e o fio se move para frente e para trás em alta velocidade com precisão de corte relativamente baixa.
O corte de fio WEDM médio é uma técnica mais recente que oferece várias funções de corte de frequência com base no corte de fio WEDM rápido. O corte com fio WEDM lento tem uma velocidade de deslocamento do fio de 0,2 m/s. A fio do eletrodo se move em baixa velocidade e de forma unidirecional, resultando em uma precisão de corte muito alta.
Nas seções a seguir, faremos uma comparação detalhada desses métodos de corte.
As máquinas de corte a laser têm uma ampla gama de aplicações e podem cortar materiais metálicos e não metálicos. Por exemplo, materiais não metálicos, como tecido e couro, podem ser cortados com um cortador a laser de CO2. Quando se trata de cortar metal, um corte a laser de fibra é preferível devido à sua capacidade de produzir uma deformação mínima da placa.
O corte com água é considerado um método de corte a frio e não resulta em deformação a quente. Ele produz uma superfície de corte de alta qualidade e elimina a necessidade de usinagem secundária. Além disso, é fácil reprocessar, se necessário. O corte com água pode cortar com eficiência qualquer material com uma velocidade de corte rápida e tamanho de processamento flexível.
As máquinas de corte a plasma são capazes de cortar aço inoxidável, alumínio, cobre, ferro fundido, aço carbono e outros materiais metálicos. Entretanto, o corte a plasma tem um efeito térmico perceptível e baixa precisão, o que dificulta o reprocessamento da superfície de corte.
O corte com fio só pode ser usado para cortar materiais condutores e requer um líquido de arrefecimento de corte durante o processo. Como resultado, materiais não condutores, como papel e couro, ou materiais sensíveis à poluição da água ou do líquido de arrefecimento do corte, não podem ser cortados com esse método.
O uso do corte a laser para aço carbono na indústria é normalmente limitado a espessuras inferiores a 20 mm, com uma capacidade de corte geralmente inferior a 40 mm.
Para corte de aço inoxidávelEm geral, o limite típico é inferior a 16 mm e a capacidade de corte é geralmente inferior a 25 mm. À medida que a espessura da peça de trabalho aumenta, a velocidade de corte diminui significativamente.
O corte por jato de água tem a capacidade de cortar materiais com espessuras que variam de 0,8 mm a 100 mm e, em alguns casos, materiais ainda mais espessos.
A faixa de espessura de corte para cortadores de plasma é de 0 mm a 120 mm. Os cortadores a plasma que podem cortar metal com espessura de 20 mm são considerados os de melhor desempenho econômico.
O corte de arame normalmente tem uma faixa de espessura de 40 mm a 60 mm, com a capacidade de atingir até 600 mm para os cortes mais espessos.
Se uma chapa de aço doce de 2 mm de espessura for cortada com um potência do laser de 1200 W, a velocidade de corte pode chegar a 600 cm/min. Para uma 5 mm de espessura placa de resina de polipropileno, a velocidade de corte pode chegar a 1.200 cm/min. Isso destaca a velocidade vantagem do laser corte para produção em massa.
A eficiência do corte de fio EDM é geralmente de 20 mm2 a 60 mm2 por minuto, com um máximo de 300 mm2 por minuto. Em comparação, o corte a laser é mais rápido e mais adequado para a produção em massa.
A velocidade de corte da água é relativamente lenta, o que a torna menos adequada para a produção em massa.
O corte a plasma tem uma corte lento velocidade e precisão relativamente baixa, o que o torna mais adequado para cortar chapas grossas. No entanto, a face final terá uma inclinação.
Para o processamento de metais, o corte de arame oferece maior precisão, mas tem uma corte lento velocidade. Em alguns casos, outros métodos, como perfuração e corte de rosca, podem ser necessários, mas eles têm capacidade de corte limitada.
A incisão de corte a laser é estreita, com lados paralelos e perpendiculares à superfície. A precisão do tamanho da peça cortada pode chegar a ±0,2 mm.
O corte a plasma tem uma precisão de menos de 1 mm.
O corte com água não produz deformação térmica e tem uma precisão de ±0,1 mm. Se for usada uma máquina dinâmica de corte com água, a precisão do corte pode ser melhorada para até 0,02 mm, e a inclinação do corte será eliminada.
O corte de fios geralmente tem uma precisão de ±0,01mm a ±0,02mm, com uma precisão máxima de ±0,004mm.
O corte a laser é mais preciso do que o corte a plasma, com pequenas fendas de aproximadamente 0,5 mm.
As fendas de corte do corte a plasma são maiores do que as do corte a laser, normalmente de 1 a 2 mm.
O corte com água resulta em fendas que são aproximadamente 10% maiores do que o diâmetro do tubo do cortador, normalmente de 0,8 mm a 1,2 mm. À medida que o diâmetro do tubo do cortador de areia aumenta, o tamanho da incisão também aumenta.
O corte de fios tem a menor largura de fenda, normalmente em torno de 0,1 mm a 0,2 mm.
A rugosidade de precisão da superfície do corte a laser não é tão boa quanto a do corte com água, e isso se torna mais pronunciado à medida que a espessura do material aumenta.
O corte com água não altera a textura do material ao redor da junta cortada. Isso ocorre porque o corte a laser é um método de corte térmico que altera a textura ao redor da área de corte.
(1) O preço dos cortadores a laser varia de acordo com o uso pretendido. Uma opção mais barata, como um cortador a laser de CO2, pode custar cerca de $4.000, enquanto uma opção mais cara, como um cortador a laser de fibra de 1000W, pode custar mais de $50.000. O corte a laser não tem consumíveis, mas tem o maior custo de investimento em equipamentos e custos de manutenção entre todos os métodos de corte.
(2) Os cortadores a plasma são muito mais baratos do que os cortadores a laser e os preços variam de acordo com fatores como a potência e a marca da máquina de corte a plasma. O corte a plasma tem um alto custo de uso, pois pode cortar qualquer material que conduza eletricidade.
(3) O equipamento de corte a jato de água é o segundo em custo, atrás apenas do corte a laser, com alto consumo de energia e custos de manutenção. Sua velocidade de corte é mais lenta do que a do corte a plasma. Além disso, todos os abrasivos usados são descartáveis e podem contribuir para a poluição ambiental.
(4) O corte com fio normalmente custa vários milhares de dólares. No entanto, ele tem consumíveis, como fio de molibdênio, refrigerante de corte, etc. Há dois fios comumente usados: um é o fio de molibdênio, que é caro, mas pode ser reutilizado muitas vezes e é usado para equipamentos de movimentação rápida de fios; o outro é o fio de cobre, que é usado para equipamentos de movimentação lenta de fios, mas só pode ser usado uma vez. Além disso, as máquinas WEDM rápidas são de 5 a 6 vezes mais baratas do que as máquinas WEDM lentas.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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