Procedimentos da máquina de corte a laser: Um guia de 6 passos

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Data de publicação: 9 de abril de 2024

I. Introdução

Breve história e evolução da tecnologia de corte a laser

A máquina de corte a laser lançou as bases para o processamento a laser. Em 1964, as sucessivas invenções do laser sólido YAG e do laser de gás CO2 foram os principais fornecedores das primeiras fontes de luz.

Durante a década de 1970, foi inventada a primeira geração de máquinas industriais de corte a laser. Adotado principalmente o laser CO2, era utilizado para cortar chapas metálicas.

Nessa altura, o corte a laser começou a ser aplicado em muitos sectores, incluindo o fabrico de veículos, aviação e máquinas, com características de elevada precisão e velocidade, e fendas estreitas.

No início do século XXI, os cortadores a laser de fibra utilizados no sector do corte promoveram actualizações e inovações nos cortadores a laser.

Após a década de 2010, a indústria abraçou a era da potência ultra-alta. Em 2017, foi lançada a primeira máquina de corte a laser com 12kw, marcando a entrada desta era.

Importância de compreender os procedimentos de corte a laser

Como uma máquina-ferramenta avançada para o fabrico, máquinas de corte a laser desempenham um papel insubstituível na promoção da transformação, na atualização da indústria transformadora e na melhoria da qualidade e da eficiência.

O conhecimento dos procedimentos de corte a laser pode ajudar-nos:

Em primeiro lugar, a segurança e a precisão no processo de corte são fundamentais. Se não for corretamente utilizada, a máquina pode causar danos aos operadores.

Assim, se conhecermos o processo de funcionamento do cortador a laser, é uma forma eficiente de proteger os operadores e de manter a própria máquina.

Em segundo lugar, o conhecimento do processo de corte a laser e do funcionamento da máquina permite um desempenho e uma qualidade de corte óptimos. Aprender com estes parâmetros ajuda a alcançar os resultados desejados.

A resolução de problemas de defeitos de corte comuns ocorre de tempos a tempos. A resolução de problemas depende do conhecimento do operador.

Reconhecer problemas como escórias, rebarbas ou cortes incompletos e saber como ajustar os parâmetros para os resolver é uma competência comprovadamente importante no processo.

II. Funcionamento das máquinas de corte a laser

Definição e princípios de trabalho

No início do artigo, vamos começar com alguns conceitos mais simples. Primeiro, o que é um máquina de corte a lasere depois como é que funciona? Saber isto ajuda-nos a abrir caminho para uma maior compreensão.

O que é uma máquina de corte a laser? Aqui está um vídeo que preparei para si.

Depois de o vermos, conseguimos ter uma noção básica de um cortador a laser. É altura de ir mais fundo. A nossa empresa explica-lhe tudo em pormenor.

Uma máquina de corte a laser, um tipo de equipamento de corte térmico que utiliza um feixe de laser de alta potência e densidade para irradiar o metal, pode rapidamente derreter, vaporizar ou inflamar o metal enquanto sopra a matéria fundida com um feixe de ar coaxial de alta velocidade para conseguir o corte. É um dos equipamentos de processamento mais utilizados no fabrico industrial.

Agora que adquirimos os conceitos das máquinas de corte a laser, talvez queira saber como funcionam. Os seus princípios de funcionamento serão explicados em pormenor da seguinte forma:

O raio laser da máquina de corte a laser será focado num pequeno ponto por uma lente de focagem, fazendo com que o ponto focado atinja uma elevada densidade de potência.

Quando um ponto de luz é lançado na superfície da peça de trabalho, a temperatura do material da área focada sobe imediatamente, pelo que o material começa a derreter e a vaporizar.

Como resultado, forma-se um ponto de corte. Com o movimento da cabeça de corte, os pontos de corte são ligados numa fenda estreita para cortar o material.

Tipos de cortadores laser utilizados (CO2, fibra, etc.)

De acordo com diferentes normas, as máquinas de corte a laser podem ser divididas em várias categorias.

No entanto, no nosso artigo, foram divididos principalmente de acordo com os tipos de produção, incluindo máquinas de corte a laser CO2, máquinas de corte a laser YAG (sólido) e máquinas de corte a laser de fibra.

Máquina de corte a laser de fibra: como a corrente principal do marcador, adota lasers de fibra como fontes de luz, com alta qualidade de corte, precisão e eficiência.

Uma máquina de corte a laser CO2 é um cortador a laser que utiliza gás CO2 para cortar materiais metálicos e não metálicos. Pode cortar de forma estável aço carbono até 20 mm, aço inoxidável até 10 mm e liga de alumínio até 8 mm.

Máquina de corte a laser YAG (sólido): Apesar de ser rentável e estável, o mercado retirou-a do mercado devido à sua baixa eficiência.

Corte a laser vs. métodos tradicionais: precisão, velocidade, versatilidade, rentabilidade

O artigo comparou principalmente a máquina de corte a laser com os métodos de corte tradicionais em termos de precisão, velocidade, versatilidade e relação custo-eficácia, de modo a conhecer intuitivamente as vantagens da máquina de corte a laser.

Objeto comparativoMáquina de corte a laserMétodos tradicionais
PrecisãoCapaz de efetuar cortes de alta precisão de ±0,1mm.
Zona afetada pelo calor mais pequena, minimizando a deformação do material
Maior zona afetada pelo calor, com impacto na qualidade do material
Baixa precisão
VelocidadeMais rápido do que os métodos tradicionais.
A velocidade de corte de materiais abaixo de uma certa espessura (cerca de 10 mm) é melhor do que a do corte por plasma ou por chama.
Mais lento do que o corte a laser
Ter uma aresta no corte por plasma ou por chama.
VersatilidadePermitindo uma gama mais alargada de materiais, espessuras e formasLimitado em materiais, espessuras e formas
Relação custo-eficáciaInvestimento inicial elevado; custos de exploração reduzidos a longo prazo.
Maior precisão e velocidade mais rápida
Baixo investimento inicial; mais resíduos e menor eficiência

III. Passo 1:Preparação para o corte a laser

Limpeza de lentes e espelhos

Antes de utilizar um cortador a laser, começamos por limpar as lentes e os espelhos. Uma vez que uma grande quantidade de poeira criada durante o corte se acumula nos espelhos e nas lentes de focagem, resultando em perda de potência e danos, a limpeza é uma parte essencial da preparação.

Ao limpar, devemos mergulhar um cotonete numa solução de limpeza à base de acetona ou álcool e, em seguida, passar suavemente. Comece pelo centro do espelho e, em seguida, rode lentamente um padrão circular para a extremidade exterior.

Inspeção e substituição de consumíveis, se necessário

Os consumíveis das máquinas de corte a laser incluem principalmente tubos laser, gases auxiliares, lentes, etc. O estado destes consumíveis tem de ser verificado regularmente para evitar afetar o efeito de corte.

Este é também um procedimento crítico do corte a laser para melhorar a precisão e a eficiência do corte. O tempo de vida útil dos consumíveis das máquinas de corte a laser é geralmente medido em meses.

Ligar a máquina e a unidade de refrigeração

Antes de utilizar a máquina de corte a laser, é necessário ligar a corrente eléctrica e o refrigerador. No entanto, deve ter em atenção que:

Verificar a tensão de alimentação

Antes da utilização, verificar se a tensão de alimentação está em conformidade com a tensão nominal da máquina para evitar danos desnecessários.

Verificar o estado do chiller

Antes da utilização, o estado do refrigerador deve ser verificado. Por exemplo, se houver problemas causados por poeira acumulada, tubos entupidos e água de arrefecimento insuficiente, é necessário resolvê-los a tempo. Depois de ligar a alimentação do refrigerador, verifique se as juntas dos tubos do refrigerador têm fugas ou infiltrações.

Verificar a pressão e a temperatura da água de arrefecimento

A temperatura da água de arrefecimento é mantida de preferência com a temperatura desejada do laser selecionado.

Verificar o interrutor de controlo do caminho de luz exterior

Verifique se o interrutor de controlo do caminho de luz exterior por cima do refrigerador está aberto. O caminho de luz exterior deve ser inspeccionado uma vez por mês a dois meses.

Eixos de referência e reposição da origem

O objetivo deste passo é fazer regressar cada eixo de movimento da máquina à origem mecânica ou ao ponto zero.

máquina de corte a laser

IV. Etapa 2: Criação e importação do ficheiro de projeto

Criar ficheiros de desenho e exportá-los em formato vetorial (DXF, AI, etc.)

Nesta etapa, o software relacionado pode ser utilizado para criar ficheiros de desenho para corte a laser, incluindo o software de desenho de padrões vectoriais, CorelDRAW(CDR)、Illustrator(AI)、AutoCAD.

Introduzir ou exportar o padrão de corte para garantir a exatidão do desenho e definir as dimensões e os parâmetros necessários para o cortador a laser.

Exportar os ficheiros gráficos preenchidos no software de desenho para um formato que possa ser reconhecido pela máquina de corte a laser. Os formatos mais comuns incluem PLT, DXF, A, etc.

Verificar se o ficheiro exportado está completo e se existem linhas extra, texto, etc., de modo a não afetar o corte.

Importação de ficheiros para o software de controlo do cortador a laser

Copiar o ficheiro de desenho exportado para o computador ligado à máquina de corte a laser, normalmente através de uma unidade flash USB. Abra o software de controlo do corte a laser, seleccione o ficheiro de importação, encontre o ficheiro de desenho e abra-o.

Verificar o tamanho e a colocação do desenho

Após as etapas anteriores, selecionar o padrão e definir o corte ou a gravação. Verifique os parâmetros, incluindo a cor, a potência, a velocidade, etc.

V. Passo 3: Configuração das definições do laser

Seleção do tipo de material e da espessura adequados

Diferentes materiais, incluindo metal, madeira e plástico, necessitam de definir diferentes parâmetros de corte. Para além disso, a espessura dos materiais também tem influência nos seus parâmetros de potência e velocidade.

Ajustar os parâmetros do laser

Os ajustes devem incorporar a potência, a velocidade, a frequência e a distância de focagem. Quanto maior for a potência, maior será a capacidade de corte.

A eficiência do corte aumentará com a velocidade de corte. No entanto, o corte a velocidade excessiva pode não cortar os materiais.

Quanto maior for a frequência, mais suave será a incisão, mas uma frequência demasiado elevada tornará a incisão mais superficial; quanto menor for a frequência, mais profunda será a incisão.

O diâmetro do foco afecta a largura da fenda, e a distância focal adequada deve ser definida de acordo com as diferentes espessuras de material.

Corte experimental de material de sucata

Antes do corte formal, é necessário efetuar um corte de ensaio no material de sucata para verificar o efeito de corte.

Regulação das definições para uma qualidade de corte óptima

Quando encontrar a combinação mais adequada de parâmetros de corte, pode guardá-la como dados fixos para uma receita fácil para uma chamada subsequente e direta.

máquina de corte a laser

VI. Etapa 4: Carregamento e fixação do material

Seleção de material plano, limpo e de tamanho adequado

As chapas planas asseguram que a cabeça do laser está paralela à superfície do metal para garantir a profundidade e a qualidade do corte. Uma limpa para manter a qualidade e proteger a cabeça do laser.

A dimensão da chapa metálica deve corresponder à da bancada de trabalho, de modo a evitar inconvenientes.

Utilizar pesos, grampos ou gabaritos para fixar a peça de trabalho

Para evitar que a peça de trabalho se desloque durante o corte, é necessário adotar métodos adequados. Os pesos podem ser utilizados para fazer corresponder peças de trabalho mais leves.

As pinças e os gabaritos são ferramentas de fixação mais profissionais que podem fornecer uma força de fixação estável sem danificar a peça de trabalho.

Assegurar que o material é quadrado e não está deformado

Antes de cortar, é fundamental garantir que as arestas da peça de trabalho são quadradas, de modo a ficarem paralelas e verticais ao eixo de coordenadas da máquina de corte para manter a precisão do percurso de corte.

Ao mesmo tempo, se existirem curvas nos metais, é necessário ter mais pontos de fixação para garantir a mesma profundidade de corte.

VII. Etapa 5: Execução do programa de corte

Recuar para trás do escudo laser ou fechar a porta

Antes de iniciar o corte, deve ser efectuada uma inspeção final. Em seguida, os operadores devem recuar para trás da proteção do laser ou fechar a porta, uma vez que a luz forte e os fumos nocivos gerados durante o corte podem causar danos aos operadores.

Início do programa e acompanhamento dos primeiros cortes

Depois de todos os preparativos estarem concluídos, o processo de corte pode ser iniciado. No entanto, os primeiros cortes devem ser cuidadosamente inspeccionados para controlar situações anómalas, garantir a qualidade e ajustar os parâmetros.

Pausa ou paragem da máquina se surgirem problemas

Durante o processo de corte, se for observada alguma anomalia, como corte incompleto, material a incendiar-se ou ruído anormal da máquina, o processo de corte deve ser interrompido ou parado imediatamente para evitar o agravamento do problema.

VIII. Etapa 6: Descarregamento das peças e limpeza

Retirar cuidadosamente as peças da folha

Deixar arrefecer as peças cortadas e as aparas para evitar escaldões. Após o arrefecimento, retirar cuidadosamente a chapa metálica da bancada de trabalho. Não esquecer a temperatura elevada e as arestas vivas da peça de trabalho.

Limpar o leito de corte de detritos

Durante o corte, é gerada uma grande quantidade de resíduos e poeiras. Se não for limpo atempadamente, não só terá impacto na eficiência de corte posterior, como também danificará a máquina. Podem ser utilizadas ferramentas como escovas e aspiradores.

Eliminação correcta dos resíduos

Os resíduos devem ser tratados de forma cuidadosa e correcta e enviados para um centro de reciclagem ou de eliminação, como forma de proteger o ambiente e ser responsável perante a sociedade.

IX. Conclusão

O conhecimento dos processos de corte a laser desempenha um papel crucial na aprendizagem automática. As máquinas de corte a laser prometem um futuro próspero na indústria transformadora.

A nossa empresa tem 4 décadas de história de I&D para máquinas de corte a laser. Se estiver interessado nos nossos produtos. Por favor, clique em aqui. Se tiveres algum problema, estás Bem-vindo a contactar-nos.

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