Guia definitivo: Tipos de máquinas de corte a laser

I. Introdução

O corte a laser utiliza energia de alta densidade de potência produzida pela focalização do laser para realizar o fabrico de chapas.

Em comparação com os métodos tradicionais de fabrico de chapas, o corte a laser aumenta a qualidade de corte, a velocidade de corte rápida e a adaptabilidade generalizada dos materiais, etc.

Atualmente, a tecnologia de corte a laser é amplamente utilizada no fabrico de materiais metálicos e não metálicos, o que pode reduzir significativamente o tempo de fabrico e os custos de fabrico, bem como melhorar a qualidade das peças.

A máquina de corte a laser pode ser dividida em três tipos, consoante os tipos de lasers: Máquina de corte a laser YAG, máquina de corte a laser CO₂ máquina de corte a laser e máquina de corte a laser de fibra, que são boas ferramentas de corte de substituição para o trabalho manual.

II. Máquina de corte a laser de fibra

Princípio de funcionamento

O máquina de corte a laser de fibra é um tipo de máquina de corte a laser que considera o laser de fibra como fonte de luz.

O seu princípio de funcionamento consiste em produzir feixes de laser que são guiados e expandidos por um cabo de fibra ótica.

Em seguida, o feixe incide sobre a peça de trabalho, produzindo um ponto de combustão ou de fusão, e é soprado por um gás de alta pressão, efectuando assim o corte.

Um laser de fibra é um feixe laser de alta densidade de potência que é produzido por novos lasers de fibra no mercado internacional e produz um corte automático através de um sistema CNC que move a posição de irradiação do ponto.

Materiais adequados

A máquina de corte a laser de fibra pode ser amplamente utilizada para cortar materiais metálicos variados, como aço inoxidável, aço carbono, alumínio e ligas de cobre.

Embora possa cortar materiais metálicos não metálicos, foi concebido principalmente para o corte de materiais metálicos.

Vantagens e limitações

Em comparação com os volumosos lasers de gás e de estado sólido, os lasers de fibra têm vantagens significativas, que se estão a tornar essenciais em domínios como o fabrico de alta precisão, os sistemas laser lidar, a tecnologia espacial e a medicina laser.

Vantagens:

Alta precisão e velocidade:

A máquina de corte a laser de fibra possui velocidade rápida e alta precisão ao cortar folhas finas.

Adopta principalmente uma estrutura de pórtico. Com uma elevada taxa de conversão fotoeléctrica e baixo consumo de energia, não necessita de gás de trabalho.

Assim, com o mesmo nível de potência, a velocidade do material de corte das máquinas de corte a laser de fibra é mais rápida do que a das máquinas de corte a laser de CO₂ lasers.

Alta eficiência：

Além disso, os lasers de fibra podem diminuir a utilização de lentes, reduzir significativamente os custos de manutenção e beneficiar a eficiência da produtividade.

Limitação：

Espessura de corte:

Este laser de fibra é muito adequado para materiais finos, pelo que o corte de materiais espessos pode não ter um bom desempenho.

O corte de matérias-primas de elevada transparência, como perfis de liga de alumínio e cobre, é rígido.

Custo：

O investimento inicial da máquina pode ser mais elevado do que noutros tipos de máquinas de corte a laser.

Componentes essenciais

Fonte de laser de fibra:

A fonte de laser de fibra é o coração da máquina de corte a laser de fibra, que pode gerar e amplificar um feixe de laser dentro da fibra de vidro.

Normalmente varia entre 500W e 12.000W, consoante a sua potência de saída.

Corte Cabeça:

A cabeça de corte tem uma lente de focagem, que pode focar o raio laser na superfície do material.

Inclui normalmente a deteção capacitiva para manter uma distância de focagem adequada da superfície do material.

Controlador CNC:

O sistema CNC é o cérebro da máquina de corte a laser de fibra, que controla o movimento da máquina, a potência do laser e a frequência de impulsos.

Cama e Gantry:

A base é utilizada para suportar o material a cortar.

E o pórtico é uma estrutura que move a cabeça de corte sobre o material.

Manutenção

Uma das vantagens de uma máquina de corte a laser de fibra é o facto de necessitar de uma manutenção mínima.

Não necessita de espelhos para ser alinhado ou gás laser.

No entanto, é essencial manter a máquina limpa, não deixar resíduos na lente e verificar regularmente a situação do cabo ótico.

Expectativa de futuro

O futuro das máquinas de corte a laser de fibra é promissor e uma escolha apelativa para muitas indústrias, devido à sua eficiência, velocidade e precisão.

Oferece ainda soluções robustas e de elevada eficiência para o corte de inúmeros materiais e será popular em muitos domínios.

III. CO₂ Máquina de corte a laser

Princípio de funcionamento

As emissões de CO₂ A máquina de corte a laser utiliza um feixe de laser de alta potência para o guiar na superfície do material a cortar através de um dispositivo ótico. A combinação de sistemas ópticos CNC e laser garante que o feixe é irradiado com precisão no material.

O feixe de laser focalizado é irradiado sobre o material, fazendo com que este derreta, queime, vaporize ou seja soprado por um forte fluxo de ar e, finalmente, forme um corte com um acabamento superficial de alta qualidade.

Materiais adequados

As emissões de CO₂ A máquina de corte a laser pode cortar aço carbono dentro de 20 mm, aço inoxidável dentro de 10 mm e liga de alumínio dentro de 8 mm. O comprimento de onda do laser de CO₂ O laser é de 10,6 UM, o que é relativamente simples de absorver por materiais não metálicos e pode ser utilizado para cortar materiais não metálicos como madeira, acrílico, pp, plexiglass, etc. Com alta qualidade.

Vantagens e limitações

Vantagens:

A precisão da máquina será melhor devido ao facto de o feixe laser não se desgastar durante o processamento.

E a possibilidade de deformação do material de corte é reduzida devido à menor área de impacto a quente do sistema laser.

Entretanto, o CO₂ A máquina de corte a laser é conveniente para fixar a peça de trabalho e reduzir a contaminação da peça de trabalho.

De acordo com o Regulamento Internacional de Segurança, os perigos dos lasers estão divididos em quatro níveis, e o CO₂ Os lasers são os menos nocivos.

Limitação:

O custo das emissões de CO₂ é o mais elevado entre os três tipos de máquinas de corte a laser.

Componentes essenciais

CO₂ Laser: 

As emissões de CO₂ O laser é o núcleo da máquina, que pode gerar um feixe de laser para o corte de materiais

Cabeça de corte:

A cabeça de corte contém uma lente de focagem, que pode focar o feixe na superfície do material. Além disso, está equipada com um sistema de deteção capacitivo para manter a focagem adequada.

Controlador CNC:

O controlador CNC é o cérebro da máquina de corte a laser, que pode controlar o movimento da máquina, a potência do laser e a frequência de impulsos.

Cama e Gantry:

A cama é utilizada para suportar os materiais a cortar.

E o pórtico é uma estrutura utilizada para movimentar a cabeça de corte.

Auxiliar Cde corte Gcomo Saplicar Ssistema:

Este sistema tem duas funções: uma é a limpeza da área de corte. O gás de corte auxiliar irá soprar o material fundido e oxidado para longe da área de corte, ajudando a manter os cortes limpos e a reduzir a formação de uma segunda área quente afetada.

A outra é a assistência à combustão: em algumas aplicações, como o corte de aço-carbono, o gás auxiliar de corte (normalmente oxigénio) pode também participar na reação de corte, fornecendo calor adicional. Assim, a velocidade e a eficiência do corte podem ser aumentadas.

Arrefecimento Ssistema:

No processo de corte a laser, pode haver geração de calor em massa, e o sistema de arrefecimento é utilizado para manter a temperatura dos lasers e de outros componentes importantes estável.

Os lasers e os componentes ópticos exteriores (incluindo a lente de focagem) necessitam de arrefecimento. De acordo com a dimensão e configuração do sistema, o calor residual pode ser fornecido ou transformado diretamente no ar. A água é um líquido de arrefecimento comum e é normalmente circulada através de refrigeradores ou sistemas de transferência de calor.

Manutenção

A manutenção do sistema de controlo do CO₂ A máquina de corte a laser inclui manter o equipamento ótico limpo e posicionado, assegurar o bom funcionamento do sistema de arrefecimento e verificar a mistura de gases (dióxido de carbono, hélio e azoto) no laser.

Expectativa de futuro

Com o avanço da tecnologia, as emissões de CO₂ A máquina de corte a laser será mais eficiente e funcional e empenhar-se-á na melhoria do consumo e da eficiência.

IV. YAG Máquina de corte a laser

Embora a máquina de corte a laser YAG tenha baixo custo e boa estabilidade, sua eficiência energética é geralmente inferior a 3%. Atualmente, a potência de saída é inferior a 800W. É principalmente utilizada para perfurar e cortar chapas finas devido à sua pequena energia de saída.

O seu feixe de laser verde pode ser aplicado nas circunstâncias de ondas pulsantes e constantes.

Apresenta comprimentos de onda curtos e um bom desempenho de focagem.

É muito adequado para o fabrico preciso, especialmente eficaz para o fabrico de perfurações em condições de impulso, e também utilizado para corte, soldadura e litografia.

O comprimento de onda da máquina de corte a laser sólido YAG não é fácil de absorver por materiais não metálicos, pelo que não é adequado para cortar materiais não metálicos.

A tarefa atual da máquina de corte a laser YAG é melhorar a estabilidade e a vida útil da fonte de alimentação, ou seja, desenvolver uma fonte de luz de excitação de bomba ótica de alta capacidade e longa vida útil.

Se for utilizada uma bomba ótica de semicondutores, a eficiência energética pode ser significativamente aumentada.

V. Conclusão

Estes diferentes tipos de máquinas de corte a laser alteraram significativamente o fabrico de chapas metálicas e outros projectos mecânicos. Oferecem um corte de alta precisão para formas complexas, o que pode melhorar a eficiência do trabalho, reduzir o desperdício e simplificar o processo de produtividade.

Embora confrontadas com desafios, as perspectivas das máquinas de corte a laser continuam a ser brilhantes devido às suas características indispensáveis.

Assim, não só é benéfico saber mais sobre os tipos de máquinas de corte a laser, como também é indispensável para as empresas que procuram otimizar as operações, reduzir o desperdício e aumentar a produtividade.

A máquina de corte a laser da ADH inclui uma máquina de corte a laser de fibra de mesa única, máquina de corte a laser de fibra de mesa dupla, máquina de corte a laser de fibra de uso duplo, máquina de corte a laser de tubo e máquina de corte a laser de precisão.

Pode navegar pelos nossos produtos para escolher a máquina certa ou consulte as nossas vendas para saber mais sobre informação detalhada.

Perguntas frequentes:

1. Que factores devem ser considerados na escolha de uma máquina de corte a laser?

Ao escolher uma máquina de corte a laser, tenha em consideração factores como o tipo de material a cortar, a precisão necessária, a velocidade, o custo de produção e a eficiência energética da máquina.

2. A máquina de corte a laser é segura de utilizar?

Embora as máquinas de corte a laser sejam normalmente seguras de utilizar quando se seguem os protocolos de segurança adequados, também podem causar riscos como queimaduras, lesões oculares e exposição ao fumo. A utilização de equipamento de segurança adequado e a formação são cruciais.

3. Qual a eficiência da máquina de corte a laser de fibra em comparação com outros tipos?

As máquinas de corte a laser de fibra são conhecidas pela sua elevada eficiência, especialmente no corte de materiais finos. Em comparação com outros tipos de máquinas de corte a laser, podem também poupar energia de forma significativa.

4. As máquinas de corte a laser podem esculpir ou cortar?

Sim, certos tipos de máquinas de corte a laser (como os lasers Nd e Nd YAG) são muito adequados para outras tarefas de escultura para além do corte.

5. Quais são os progressos registados na tecnologia das máquinas de corte a laser?

O progresso da tecnologia das máquinas de corte a laser inclui melhorias na precisão e velocidade de corte, eficiência energética, o desenvolvimento de máquinas capazes de cortar materiais mais espessos e a integração de software inteligente para melhorar a automação e o controlo.

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