O corte a laser é um processo térmico com muitas aplicações no mundo da fabricação industrial. As máquinas de corte a laser são capazes de gravar e cortar rapidamente chapas de metal, mesmo com as formas mais complexas, oferecendo acabamentos de alta qualidade.
neste artigo wiki, vamos explorar o processo de corte a laser, técnicas e gases de assistência, incluindo azoto, oxigénio, e ar comprimido, para ajudá-lo a compreender como funciona e os seus benefícios.
O corte a laser é um processo que usa um laser de alta potência dirigido por controlo numérico por computador (CNC) através de ótica para cortar materiais. Este processo é amplamente utilizado em váriasindústrias, incluindo automóvel, aeroespacial, eletrónica e médica, para cortar materiais como metais, plásticos, cerâmica, madeira, tecidos, e papel.
O corte a laser envolve o uso de um raio laser focado para derreter material em uma área localizada, com a ajuda de um jato de gás coaxial, e criar um kerf. O próprio raio laser não é afetado pelo gás, mas pode efetivamente queimar, derreter ou vaporizar materiais, enquanto quaisquer detritos resultantes podem ser soprados, garantindo uma borda acabada de alta qualidade.
O corte a laser também pode ser usado para soldar e gravura. As três técnicas principais para o corte a laser são laser de CO2, neodímio (Nd) e laser de neodímio yttrium-alumínio-granada (Nd:YAG). O tipo de laser usado pode afetar o desempenho do laser.As vantagens do corte a laser incluem precisão, precisão, contaminação reduzida e facilidade de trabalho. Os lasers de fibra, em particular, são conhecidos pelas suas capacidades de corte de precisão superior. Uma das principais vantagens dos lasers de fibra é a sua capacidade de fornecer uma qualidade de feixe consistente em longas distâncias, permitindo um corte uniforme em vários materiais e espessuras. Esta consistência contribui para uma qualidade superior da borda e minimiza a necessidade de processamento secundário.
As máquinas de corte a laser trabalham direcionando um raio laser de alta potência através da ótica e para o material a ser cortado.O raio laser é focado através de uma lente e projetado sobre o material, derretendo ou vaporizando-o numa área localizada devido ao rápido aumento da temperatura. O material é então removido por um jato de gás co-axial, que sopra o material fundido e cria um kerf. O jato de gás também ajuda a arrefecer o material e a impedir que ele detenha ou distorça. A máquina de corte a laser é controlada por um sistema de controlo numérico por computador (CNC), que garante precisão e precisão no processo de corte.
Os gases de assistência são usados no corte a laser para melhorar a qualidade e a eficiência do processo de corte. O gás auxiliar ajuda a soprar o material fundido e impedir que ele se solidifique novamente na superfície do material. Também ajuda a arrefecer o material e evitar que se detenha ou distorça. Os gases de assistência mais utilizados no corte a laser são nitrogénio, oxigénio e ar comprimido.
O azoto é o gás auxiliar mais utilizado no corte a laser, graças às suas propriedades inertes. É usado para garantir um desempenho de alta qualidade do laser, especialmente quando é necessário um corte de alta qualidade. O azoto elimina o oxigénio no ar e, assim, impede que reaja com o metal quente, resultando num corte perfeito e brilhante, sem afetar a cor do material (isto dependerá da pureza do azoto utilizado). O gás nitrogénio, sendo inerte, impede que a extremidade de corte se oxide, permitindo que o laser funcione num ambiente isento de oxigénio. O azoto também é essencial para um custo mais baixo, uma velocidade de corte mais elevada, uma produtividade mais elevada, um melhor controlo, a maior eficiência, nitrogénio a pedido e uma solução plug-and-play.
O oxigénio é usado no corte a laser para cortar materiais que são difíceis de cortar usando outrosmétodos. O oxigénio é um gás altamente reativo e causa uma reação exotérmica multiplicando a potência do feixe de laser, permitindo que materiais mais grossos sejam cortados. O oxigénio reage com o material a ser cortado, criando uma reação química que ajuda a derreter e vaporizar o material. Dependendo do material, o oxigénio também é usado para aumentar a velocidade de corte e reduzir o custo do processo de corte. No entanto, o oxigénio pode provocar a oxidação, o que pode fazer com que uma camada de carbono se forme na extremidade cortada, resultando num acabamento deficiente do produto e problemas de aderência para qualquer revestimento ou tinta aplicada à superfície oxidada. Devido à alta reatividade do oxigénio, não é possível obter cortes muito finos.
O ar comprimido também pode ser usado como um gás auxiliar no corte a laser e pode ser mais rápido e mais econômico para o corte a laser. No entanto, não permite obter peças com cortes muito limpos porque o ar tem 21% de oxigénio na sua composição (normalmente, estas peças precisam de ser rebarbadas antes do próximo processo, o que requer algum trabalho extra). Estes cortes são válidos em peças que mais tarde serão pintadas ou soldadas, em que a cor da borda cortante não importa.
A pureza do gás auxiliar dependerá dos requisitos do cliente para o produto final, embora tenhamos de considerar que:
Tendo em conta que, ao diminuir a pureza do azoto, reduziremos significativamente o custo.
Sim, é possível gerar o seu próprio gás auxiliar como o azoto nas instalações da fábrica. Ao integrar um sistema de geração de gás de alta pressão nas instalações, as empresas podem garantir um fornecimento contínuo de gás, disponível 24 horas por dia, 24 dias por semana, 7 dias por semana. Esta abordagem não só reduz as despesas operacionais como também proporciona um controlo total do consumo de gás. Além disso, ao eliminar a necessidade de transporte de camiões, as empresas podem reduzir significativamente as emissões de CO 2, contribuindo para a sustentabilidade ambiental.
Os geradores de nitrogénio são essenciais para otimizar as operações de corte a laser, oferecendo uma gama de benefícios práticos. Existem dois tipos de geradores de nitrogénio, geradores de membrana e nitrogénio PSA ( Pressure Swing Adsorption ), que tornam possível atingir níveis de pureza muito elevados.
As empresas que usam nitrogénio no corte a laser podem reduzir significativamente os custos, gerando o seu próprio fornecimento de nitrogénio, eliminando a necessidade de compras externas. Esta produção interna também garante um maior controlo sobre a pureza do azoto, garantindo uma qualidade consistente sem depender de fornecedores externos.
Além disso, ao produzir nitrogénio no local, as empresas contribuem para a sustentabilidade ambiental, reduzindo as emissões dos transportes e minimizando a dependência dos métodos tradicionais de produção de nitrogénio. No geral, o uso de geradores de nitrogénio é uma escolha pragmática para empresas que procuram aumentar a eficiência e a responsabilidade ambiental nos processos de corte a laser.
As máquinas de corte a laser dependem frequentemente de ar comprimido ou gases para várias funções, incluindo a alimentação do próprio laser. Os compressores e boosters de alta pressão fornecem o ar comprimido necessário ou ajudam os gases, como o nitrogénio, para o processo de corte a laser. Asseguram uma fonte de energia consistente e fiável para o laser, contribuindo para um corte estável e preciso. Os compressores de alta pressão são usados para comprimir gases como nitrogénio ou oxigénio para corte a laser assistido. A pressurização dos gases de assistência aumenta o laser no processo de corte e facilita a entrega de gases de alta pressão à cabeça de corte para um desempenho ideal.
Os sistemas de corte a laser incorporam frequentemente compressores de alta pressão ou boosters como parte de uma solução integrada para uma configuração simplificada e eficiente para aplicações de corte a laser. A integração de compressores de alta pressão com sistemas de corte a laser fornece uma solução abrangente para as suas necessidades industriais.
A Atlas Copco tem uma vasta gama de geradores de gás fiáveis e de alta pureza no local e sistemas de geração de gás de alta pressão para todas as suas necessidades de nitrogénio e oxigénio para corte a laser.
Se tiver alguma dúvida ou quiser saber mais sobre o corte a laser e as nossas soluções de nitrogénio e alta pressão, contacte-nos hoje. A nossa equipa de especialistas está sempre pronta para o ajudar a encontrar a melhor solução para as suas necessidades.
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