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Devido à maturidade da tecnologia de corte a laser, fabricantes de máquinas de corte a laser surgiram no mercado, formando uma escala de produção em massa competitiva e garantindo um fornecimento suficiente ao mercado. Tomando como exemplo o uso de máquinas de corte a laser, compararemos as características de processamento das máquinas de corte a laser de fibra, laser de CO2 e laser de estado sólido YAG.

O ponto focal do laser de fibra pode atingir 25 µm, a zona afetada pelo calor é pequena, a largura do corte é reduzida, a deformação da peça é mínima e a precisão de corte é superior. Como um método de processamento flexível, os lasers de pipeline são mais adequados para sistemas de controle automático, com rastreamento ativo, detecção ativa de bordas e aninhamento ativo, o que melhora significativamente a eficiência da produção. São amplamente utilizados no corte de chapas metálicas, apresentando melhor desempenho e maior satisfação em aplicações com requisitos de processamento de alta precisão.

Atualmente, no corte de chapas metálicas, os lasers de fibra substituíram significativamente os lasers de CO2 e os lasers de estado sólido YAG. As máquinas de corte a laser de fibra são comercializadas há muitos anos. Com a aplicação dessas máquinas em diversos setores industriais, um número crescente de pessoas está entrando em contato com as fibras ópticas.

Quais são as vantagens do laser de fibra em uma máquina de corte a laser?

(1) Capacidade de corte
O laser atinge uma velocidade muito maior do que o corte tradicional. Em uma frequência mais alta, o laser pode trabalhar a cerca de 30 metros por minuto, e a velocidade e a qualidade de corte da máquina de corte a laser de fibra são várias vezes superiores às de uma máquina de corte a laser de mesma potência. A máquina de corte a laser de fibra possui boa qualidade de feixe, pequena folga de corte e borda de corte plana.

(2) Desempenho mais eficiente
A máquina de corte a laser de dióxido de carbono requer o ajuste do feixe de laser, e o efeito desse ajuste afetará a qualidade do corte. Portanto, o operador deve possuir certos requisitos técnicos, e o feixe de laser externo precisa ser protegido. O laser de estado sólido YAG apresenta um significativo efeito de lente térmica, o que exige proteção frequente. Já o laser de fibra utiliza transmissão por fibra óptica, dispensa ajustes e proteções, oferecendo alta estabilidade e operação mais simples. Em termos de consumo de energia e custo total, a taxa de conversão fotoelétrica do laser de fibra é superior a 30%, enquanto a taxa de conversão de energia da máquina de corte a laser de dióxido de carbono, com a mesma potência, varia de 5% a 15%, e a do laser de estado sólido é de 3%. Consequentemente, o custo de corte com a máquina de laser de fibra é menor.

(3) Qualidade, precisão e corte
A maioria das bancadas de trabalho tradicionais e máquinas-ferramenta de baixa qualidade são primitivas e viáveis ​​apenas em uma faixa limitada. As matérias-primas são escassas e de baixa qualidade. Para manter a posição da superfície, dois processos precisam ser realizados até que as peças se separem, e a precisão não pode ser medida com exatidão. Como o laser tem a grande vantagem de processar pequenas peças adicionais, o dano à matéria-prima é quase zero, pois o dispositivo funciona melhor, cortando peças com precisão de até 0,05 mm.

(4) Alta eficiência e alta precisão
A máquina de corte a laser de fibra é fácil de operar, economizando tempo e esforço. Ela permite a emissão direcional de energia em alta densidade, resultando em um percurso de corte estreito e de alta precisão. Além disso, adota o "processamento sem contato", que não comprime o material, evitando deformações no corte, resultando em um acabamento liso e sem rebarbas. Comparado ao corte tradicional, elimina a necessidade de desbaste do material a ser moldado.

(5) Aplicabilidade e ampla gama de usos
A máquina de corte a laser de fibra pode utilizar diversos materiais metálicos, como aço carbono, cobre e outros materiais altamente refletivos, sendo ideal para as necessidades de processamento da fabricação de chapas metálicas, da indústria de eletrodomésticos e eletrônicos e do setor de energias renováveis. Apresenta alta capacidade de processamento, manuseio mínimo, baixa eficiência e baixa poluição atmosférica.

Como avaliar a qualidade de corte demáquina de corte a laser de fibra?

1. Rugosidade da seção
Na superfície de corte da peça a ser cortada, a rugosidade da camada superior é geralmente uniforme e não varia com a altura, enquanto a rugosidade da camada inferior varia com a altura. Quanto mais próximo da borda inferior, maior a rugosidade da superfície.

2. Rebarbas inferiores

O princípio do corte a laser baseia-se na vaporização da superfície metálica por um feixe de laser de alta energia, enquanto os resíduos na superfície da peça são removidos por um gás auxiliar. Se o ponto de luz resultante for muito pequeno após a concentração, a precisão do corte será muito alta, assim como a folga após o corte. Em condições semelhantes, a precisão do corte de aço inoxidável e de alumínio será muito diferente: a precisão do corte de aço inoxidável será maior e a superfície de corte ficará mais lisa.

3. Verticalidade
Quando uma máquina de corte a laser corta uma placa com mais de 2 mm de espessura, os cortes são distribuídos de forma irregular e a direção da espessura varia bastante. Seja corte a laser contínuo ou pulsado, a superfície da peça cortada será dividida em duas camadas. A diferença entre as duas camadas inferiores reside no fato de que, no corte a laser pulsado, as estrias de corte na parte superior estão diretamente relacionadas à frequência do pulso. Quanto maior a frequência, mais finas as estrias e menor a rugosidade da superfície.

4. Largura da fenda
O feixe emitido pelo laser é cônico, portanto a fenda de corte também é cônica. Nessas condições, quanto maior a espessura da peça, menor a precisão e, consequentemente, maior a largura do corte (kerf). A largura do corte determina o diâmetro interno mínimo do perfil. Quanto menor a largura do corte, mais preciso o perfil e menor o diâmetro do furo que pode ser processado. Essa é também uma das importantes vantagens do corte a laser em relação ao corte a plasma.