Tudo o que você precisa saber para usar lasers de alta velocidade para cortar metal

Introdução

O corte a laser é uma técnica sofisticada que é empregada para uma variedade de operações de fabricação de metal. É a solução ideal para produzir cortes precisos e consistentes em vários trabalhos. Os fabricantes frequentemente utilizam cortadores a laser de alta velocidade para produzir projetos elaborativos que exigem precisão a nível laser.

É crucial entender os diferentes tipos de lasers que as máquinas utilizam e os metais em que podem trabalhar para escolher um cortador a laser de metal ideal para nossos projetos. Aqui está um guia abrangente que cobre todos os aspectos imperativos do uso de um laser de alta velocidade para operações de corte de metal.

O princípio de funcionamento por trás do corte do laser do metal

O corte a laser envolve atingir uma chapa metálica com um laser potente e precisamente concentrado. Um furo é feito no material pelo raio laser da máquina à medida que passa através dele. O laser penetra no material depois de criar um furo e fornecer um corte preciso com um acabamento superficial perfeito.

Sometimes, laser cutters employ pulse laser beams that transmit the cut through the laser pulses. Otherwise, continuous waves are used by laser cutters, keeping the beam fixed on the material till the cut is made. In both situations, laser cutting machines slice through the metal workpiece and make precise cuts using high-speed lasers.

Now, let's discuss the two most prominent types of lasers employed for metal cutting operations.  

Co₂ vs. Fiber Laser Cutting: Which Is Better for Our Metal Cutting Operations?

Let's delve deeper into the pros and cons of utilizing the two types of lasers.

1. CO₂ Laser

It is a fact that CO₂ laser is produced by passing an electrical current across a glass tube that contains CO₂ and other gases. It implies that although CO₂ lasers could be less expensive, they would only be able to cut less reflective metals and would always need to use oxygen or nitrogen as assist gases.

Also, CO₂ laser cutting equipment is delicate. They are highly sensitive and sophisticated due to the mirror and glass tube pairing and require precise alignment to work optimally. As a result, maintenance and servicing expenses rise with time. However, their initial affordability balances everything. 

2. Laser de fibra

Em um laser de fibra, elementos de terras raras, como íterbio, érbio, & neodímio é introduzido a uma fibra óptica para produzir o laser. Ao contrário do CO ₂ lasers, lasers de fibra não precisam de um gás auxiliar para operações de corte. Esta técnica resulta em lasers alvo incrivelmente estáveis e simples.

Os lasers de fibra são uma inovação mais recente no campo do corte a laser. Eles são frequentemente aproveitados em ambientes industriais para operações de corte de chapas finas para uso na fabricação de peças. Apesar das versões desktop dessas máquinas serem bastante caras, elas oferecem inúmeras vantagens, como baixo consumo de eletricidade e componentes móveis mínimos.

Sem dúvida, os lasers de fibra cortam metais de forma mais rápida, precisa e com menor consumo de energia. Além disso, os lasers de fibra são mais simples de manusear e exigem menos manutenção contínua. No entanto, um aspecto que os especialistas em CNC devem considerar é que os lasers de fibra geralmente custam o dobro do queCO ₂ lasers and can't be employed for several material types.

What Kind of Materials Can Lasers Penetrate?

First, mentioning the non-metallic and organic materials, with elementary CO2 cutting machines, cutting materials like plastics (acrylic) & polymers, rubber, cardboard, leather, and wood is simple. It is because certain materials burn quickly and absorb radiation. Contrarily, metal conducts heat and has a reflecting property. Thus for a laser to penetrate, a smaller volume must be exposed to a greater amount of light.

A crucial thing to understand here is that the properties of different metallic materials significantly influence the cutting operations and processes to be employed, along with achieving precision and a smooth surface finish.

Metals like stainless steel and steel can be easily cut by employing powerful, high-speed CO2 lasers. On the contrary, owing to their reflective nature, CO2 cutting operations on aluminum and brass can be challenging. Hence, fiber lasers are frequently used for cutting copper, brass, and aluminum.

Top 3 benefícios do emprego de lasers de alta velocidade para projetos de corte de metal

1. Prazo de execução reduzido

O corte a laser é conhecido por sua capacidade de cortar metal de forma rápida e precisa. Reduzir o tempo necessário para cortar materiais pode acelerar a produção. Os cortadores a laser também são uma ótima ferramenta para operações rápidas de prototipagem. Além disso, os cortadores a laser aumentam a eficiência da fabricação, uma vez que vários componentes podem ser configurados e cortados simultaneamente.

2. Alta precisão e precisão

O equipamento de corte a laser é inigualável quando se trata de corte de metal e fabricação com precisão. Os cortadores podem ser programados para fazer padrões geométricos intrincados usando um roteador CNC outorno metálicoe lasers geram com precisão esses cortes e contornos em minutos.

3. Melhor Eficiência Elétrica

While other metal cutting processes normally need roughly 50kW of electricity during a single cutting session, laser cutters generally require about 10kW. Hence, laser cutters can assist manufacturers in achieving the objective of less energy utilization and working more efficiently as a cost-cutting and ecologically responsible strategy.

Conclusion

We have touched upon the most vital elements experienced manufacturers, and expert machine operators need to know before employing high-speed lasers for metal cutting projects.

Also, the above-discussed factors make laser cutters suitable to serve in several core manufacturing industries, including- OEM, automotive, aerospace, electronics, medical equipment, etc.    

About the Author:

Vincent Hua

Vincent Hua is the Marketing Manager at TSINFA. He is passionate about helping people understand high-end and complex manufacturing processes. Besides writing and contributing his insights, Vincent is very keen on technological innovation that helps build highly precise and stable CNC Machinery.