Estes princípios básicos de corte a laser

Os lasers foram usados ​​pela primeira vez para cortar na década de 1970. Na produção industrial moderna, o corte a laser é mais amplamente utilizado para processar materiais como chapas metálicas, plásticos, vidro, cerâmica, semicondutores, têxteis, madeira e papel.
Quando um feixe de laser focalizado incide sobre uma peça de trabalho, a área irradiada aquece dramaticamente para derreter ou vaporizar o material. Assim que o feixe de laser penetra na peça, o processo de corte começa: o feixe de laser se move ao longo de uma linha de contorno enquanto derrete o material. O material fundido é geralmente soprado para longe do corte por um jato de ar, deixando uma fenda estreita entre a peça cortada e o suporte da placa que é quase tão larga quanto o feixe de laser focalizado.

Corte de chama
O corte por chama é um processo padrão usado no corte de aço-carbono, usando oxigênio como gás de corte. O oxigênio é pressurizado até 6 bar e soprado no corte. Lá, o metal aquecido reage com o oxigênio: começa a combustão e a oxidação. A reação química libera uma grande quantidade de energia (até cinco vezes a energia do laser) que auxilia o feixe de laser no corte.
Corte derretido
O corte por fusão é outro processo padrão usado no corte de metais. Também pode ser usado para cortar outros materiais fusíveis, como cerâmica.
O gás nitrogênio ou argônio é usado como gás de corte e uma pressão de gás de 2 a 20 bar é soprada através do corte. O argônio e o nitrogênio são gases inertes, o que significa que não reagem com o metal fundido no corte, mas simplesmente o sopram para o fundo. Ao mesmo tempo, os gases inertes protegem a aresta de corte da oxidação do ar.
Corte com ar comprimido
O ar comprimido também pode ser usado para cortar chapas finas. O ar pressurizado a 5-6 bar é suficiente para soprar o metal fundido no corte. Como quase 80% do ar é nitrogênio, o corte com ar comprimido é basicamente um corte por fusão.
Corte assistido por plasma
Se os parâmetros forem selecionados corretamente, uma nuvem de plasma aparecerá no corte de corte por fusão assistido por plasma. A nuvem de plasma consiste em vapor metálico ionizado e gás de corte ionizado. A nuvem de plasma absorve a energia do laser de CO2 e a converte na peça de trabalho para que mais energia seja acoplada à peça de trabalho e o material derreta mais rápido, resultando em uma velocidade de corte mais rápida. Portanto, este processo de corte também é chamado de corte a plasma de alta velocidade.
A nuvem de plasma é de fato transparente em relação aos lasers de estado sólido, portanto o corte por fusão assistido por plasma só é possível com lasers de CO2.
Corte por Gaseificação
O corte por vaporização vaporiza o material, minimizando o impacto dos efeitos térmicos no material circundante. Isto pode ser conseguido usando um laser de CO2 contínuo para vaporizar materiais de baixo calor e alta absorção, como filmes plásticos finos e materiais que não derretem, como madeira, papel e espuma.
Lasers pulsados ​​ultracurtos permitem que esta tecnologia seja aplicada a outros materiais. Os elétrons livres no metal absorvem o laser e aquecem dramaticamente. O pulso de laser não reage com as partículas fundidas e o plasma, o material sublima diretamente e não há tempo para que a energia seja transferida para o material circundante na forma de calor. Pulsos de picossegundos fazem a ablação do material sem efeito térmico visível, sem fusão e sem formação de rebarbas.
Parâmetros: Ajuste do processo
Muitos parâmetros afetam o processo de corte a laser, alguns dos quais dependem das propriedades técnicas do laser e da máquina-ferramenta, enquanto outros são variáveis.
Polarização
A polarização indica qual porcentagem da luz laser é convertida. A polarização típica é geralmente em torno de 90%. Isso é suficiente para um corte de alta qualidade.
Diâmetro do foco
O diâmetro focal afeta a largura do corte e pode ser alterado alterando a distância focal da lente de foco. Um diâmetro focal menor significa um corte mais estreito.
Posição de foco
A posição do ponto focal determina o diâmetro do feixe e a densidade de potência na superfície da peça de trabalho, bem como o formato do corte.
Potência Laser
A potência do laser deve corresponder ao tipo de processamento, tipo de material e espessura. A potência deve ser alta o suficiente para que a densidade de potência na peça exceda o limite de processamento.