Imagine cortar metal sem esforço como se estivesse a cortar manteiga. Este é o poder da perfuração a laser. Neste artigo, iremos explorar os dois tipos principais: perfuração por impulsos e perfuração por jato. Ao compreender os seus princípios e aplicações, pode tirar partido destas técnicas para aumentar a precisão e a eficiência dos seus projectos. Pronto para descobrir como estes métodos podem transformar o seu processo de metalurgia? Continue a ler para saber mais.
O corte a laser envolve a utilização de um feixe de laser para aquecer, derreter e vaporizar o material a ser cortado. O material derretido é então soprado com gás de alta pressão para criar um orifício, e o feixe continua a mover-se ao longo do material, formando uma costura de corte contínua.
Para a maioria das técnicas de corte térmico, com exceção de alguns casos que podem começar a partir da borda da placa, é necessário criar um pequeno orifício na placa antes de o corte poder começar. O corte prossegue então a partir deste pequeno orifício.
O princípio básico da perfuração a laser é que, quando um feixe de laser com uma determinada quantidade de energia é direcionado para a superfície de uma placa de metal, uma parte é reflectida, enquanto a energia restante é absorvida pelo metal. Isto leva à fusão do metal e à formação de uma poça de fusão.
A taxa de absorção do metal fundido pela superfície do metal aumenta, permitindo-lhe absorver mais energia e acelerar o processo de fusão.
O controlo adequado da energia e da pressão do ar pode ser utilizado para remover o metal fundido da poça de fusão e aprofundá-la continuamente até que o metal seja penetrado.
Em aplicações práticas, a perfuração é normalmente dividida em dois métodos: perfuração por impulsos e perfuração por jato.
O princípio da perfuração por impulsos consiste em utilizar um laser de impulsos com elevada potência de pico e baixo ciclo de funcionamento para irradiar a placa a cortar, derretendo ou vaporizando uma pequena quantidade de material, que é depois descarregado do orifício através da ação conjunta do batimento contínuo e do gás auxiliar, penetrando na placa passo a passo.
O tempo de irradiação do laser é intermitente e a energia média utilizada é relativamente baixa, resultando em menos calor absorvido pelos materiais processados. Como resultado, há menos calor residual e resíduos à volta da perfuração, e o orifício de passagem é pequeno e regular, com um impacto mínimo no corte inicial.
O processo é apresentado na figura seguinte: depois de o feixe de laser irradiar a peça de trabalho, a superfície do material começa por ser aquecida (como se mostra em A). Com o aprofundamento gradual do aquecimento, ocorre a perfuração (como se mostra em BCD) até se conseguir a penetração (como indicado em E).
Todo o processo de perfuração é efectuado gradualmente, passo a passo, até se conseguir a penetração. Por conseguinte, o tempo de perfuração deste método é relativamente longo. No entanto, os furos obtidos são mais pequenos e têm menos impacto térmico nas áreas circundantes.
O princípio da perfuração por granalhagem consiste em irradiar o objeto-alvo com um feixe de laser de onda contínua com uma determinada energia, fazendo com que este absorva uma quantidade significativa de energia e derreta, formando assim um fosso. Em seguida, com a ajuda de um gás auxiliar, o material fundido é removido para criar um orifício, atingindo assim o objetivo de penetração rápida.
No entanto, devido à irradiação contínua do laser, o diâmetro do orifício da perfuração do jato de areia é relativamente grande e os salpicos são graves. Assim, não é adequado para aplicações de corte que exijam elevada precisão.
Todo o processo é mostrado na figura acima: coloque o foco mais alto do que a superfície do material e aumente a abertura da perfuração para um aquecimento rápido.
Embora este método de perfuração produza uma quantidade considerável de metal fundido que é pulverizado na superfície do material processado, pode reduzir significativamente o tempo de perfuração.
Os efeitos reais dos dois métodos de perfuração são apresentados na figura abaixo.
Na maioria dos casos, a qualidade da perfuração por impulsos é superior à da perfuração por jato de areia.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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