Os principais parâmetros para corte a laser incluem a potência e a velocidade do corte a laser, a distância focal da lente e a posição do ponto focal, o formato do bocal e a distância entre o bocal e a superfície da peça de trabalho, bem como o tipo e a pressão do gás de assistência.
Potência de corte a laser e velocidade de corte
A velocidade de corte é um parâmetro crucial para o corte. Durante o corte, a velocidade de corte precisa ser determinada com base na potência do laser, na pressão do gás e na espessura da peça de trabalho. Ela aumenta com o aumento da potência do laser e da pressão do gás, e diminui com o aumento da espessura da peça. Por exemplo, ao cortar uma placa de aço carbono de 6 mm, a velocidade de corte é de 2,5 m/min, enquanto que para uma placa de aço carbono de 12 mm, a velocidade de corte é de 0,8 m/min.
Distância focal da lente e posição do ponto focal (quantidade de desfocagem)
Uma distância focal menor da lente resulta em maior densidade de potência, mas com foco mais raso, o que a torna adequada para o corte em alta velocidade de materiais finos. Por outro lado, uma distância focal maior da lente resulta em menor densidade de potência, mas com foco mais profundo, o que a torna adequada para o corte lento de materiais espessos.
O impacto da quantidade de desfocagem na largura do corte é mostrado na Figura 5-3. Em geral, o ponto focal é escolhido para estar localizado a aproximadamente 1/3 da espessura da placa abaixo da superfície da peça de trabalho, ponto em que a largura do corte é minimizada.
Formato do bico e distância entre o bico e a peça de trabalho
(1) Seleção do formato do bocal
A forma e o tamanho do bocal são parâmetros cruciais que afetam a qualidade e a eficiência da corte a laser. Diferentes métodos de corte exigem diferentes formatos de bocal. Os formatos comuns dos bicos de corte a laser com oxigênio estão ilustrados na Figura 5-4.
(2) Distância entre o bico e a peça de trabalho
Quando o bocal está muito próximo da superfície da peça de trabalho, isso afeta a capacidade de soprar a escória derretida respingada. No entanto, se o bocal estiver muito longe da superfície da peça de trabalho, isso pode resultar em perda desnecessária de energia. Para garantir a estabilidade do corte, a distância entre a extremidade do bocal e a superfície da peça de trabalho é geralmente controlada entre 0,5 e 2 mm.
Tipos e pressão do gás de assistência
Ao usar o oxigênio como gás auxiliar para cortar aço de baixo carbono, as reações de oxidação intensas geram uma grande quantidade de calor, aumentando a velocidade e a espessura do corte e produzindo cortes sem escória. Para corte de aço inoxidávelNa maioria das vezes, é usada uma mistura de oxigênio e nitrogênio, o que resulta em melhor qualidade de corte em comparação com o uso exclusivo de oxigênio.
O aumento da pressão do gás melhora a capacidade de remoção de escória e pode levar a velocidades de corte mais altas. Entretanto, a pressão excessiva pode resultar em superfícies de corte ásperas. Consulte a Tabela 5-1 para obter os principais parâmetros e características do corte a laser.
Tabela 5-1: Principais parâmetros e características do corte a laser
Materiais da peça de trabalho | Espessura da peça de trabalho (mm) | Potência do laser (W) | Velocidade de corte (cm/min) | Gás de corte | Características e aplicações |
Cerâmica de alumina 99% | 0.7 | 8 | 30 | — | Fratura controlada |
Quartzo cristalino | 0.81 | 3 | 60 | — | |
Folha de ferrite | 0.2 | 2.5 | 114 | — | |
Safira | 1.2 | 12 | 7 | — | |
Tubo de quartzo | - | 500 | 400 peças por hora | — | Economia de material e corte de alta qualidade ao cortar tubos de quartzo, adequados para a fabricação de tubos de lâmpadas halógenas |
Tecido | - | 20~250 | 500~300 | Ar | Economia de material, corte de alta qualidade, alta eficiência, bordas autotravantes ao cortar tecidos, adequado para a fabricação de fitas de máquina de escrever, superfícies de guarda-chuvas, roupas etc. |
Tubo de vidro | 12.7 | 20000 | 460 | Ar | Corte de alta qualidade de tubos de vidro sem desgaste da ferramenta |
Carvalho | 16 | 300 | 28 | Ar | Corte de madeira de alta qualidade, bordas de corte perfeitas, economia de material, adequado para a fabricação de móveis |
Pinho | 50 | 200 | 12.5 | Ar | |
Placa de resina epóxi de boro | 8.1 | 15000 | 165 | Ar | Alta eficiência no corte de placas de resina epóxi de boro, sem desgaste da ferramenta, adequado para a fabricação de componentes de aeronaves |
Aço de baixo carbono | 1.5 3 1.0 6.0 16.25 35 | 300 300 1000 1000 4000 4000 | 300 200 900 100 114 50 | Oxigênio | O corte de alta qualidade, a economia de mão de obra e de material, pode substituir a fresagem, a perfuração e a tosquiausado na fabricação de painéis de instrumentos, trocadores de calor e peças automotivas |
30CrMnSi | 1.5 3.0 6.0 | 500 500 500 | 200 120 50 | Oxigênio | Pode substituir a fresagem, a perfuração e o cisalhamento, com alta eficiência de corte, corte de alta qualidade, usado na fabricação de componentes de aeronaves, sem deformação de corte, com economia de material e mão de obra, usado na fabricação de componentes de aeronaves, rotores de helicópteros, etc. |
Aço inoxidável | 0.5 2.0 3.175 1.0 1.57 6.0 4.8 6.3 12 | 250 250 500 1000 1000 1000 2000 2000 2000 | 450 25 180 800 456 80 400 150 40 | Oxigênio | Sem deformação de corte, com economia de material e mão de obra, usado na fabricação de componentes de aeronaves, rotores de helicópteros, etc. |
Liga de titânio | 3.0 8.0 10.0 40.0 | 250 250 250 250 | 1300 300 280 50 | Oxigênio | Velocidade de corte rápida, corte de alta qualidade, pode substituir a fresagem, a retificação e a gravação química, economiza mão de obra, tem alta eficiência de corte e é usado na fabricação de componentes de aeronaves |
Painel honeycomb de alumínio revestido de titânio | 30 | 350 | 500 | Oxigênio | Sem deformação de corte, sem danos à superfície da peça, velocidade de corte rápida, usada na fabricação de componentes aeroespaciais |
Placa de aço revestida com dupla face | 0.5~2.0 | 350 | 300 | Oxigênio | Economia de mão de obra e material, não danifica os revestimentos de superfície durante o corte, usado na fabricação de ar condicionado |