Qual é a precisão do corte a laser?

Qual é a precisão do corte a laser de fibra? Imagine cortar o metal com a delicadeza do bisturi de um cirurgião. Este artigo explora a precisão de ponta da tecnologia de laser de fibra, detalhando sua inigualável precisão, eficiência e versatilidade em vários setores. Com a leitura, você descobrirá os segredos por trás de seus cortes precisos, desperdício mínimo e desempenho superior em comparação com os métodos tradicionais. Seja na indústria aeroespacial ou na fabricação de utensílios de cozinha, entender essa tecnologia pode revolucionar seu processo de produção.

How Accurate is Fiber Laser Cutting

Índice

A tecnologia de corte a laser é um método inovador de processamento de chapas que surgiu no final do século XX e no início do século XXI.

Nas últimas duas décadas, com a melhoria e o refinamento contínuos da tecnologia, tanto em nível nacional quanto internacional, o corte a laser tornou-se amplamente reconhecido e adotado pela maioria das empresas de processamento de chapas metálicas.

Suas inúmeras vantagens, como alta eficiência de processamento, alta precisão e resultados de corte de alta qualidade, tornaram o corte a laser uma escolha popular para o processamento de corte tridimensional, substituindo gradualmente os métodos tradicionais, como corte a plasma, corte a água, corte a chama e puncionamento CNC.

Laser cutting

Aplicações de mercado para corte a laser

De acordo com o tipo de gerador de laser usado, a tecnologia atual de corte a laser pode ser classificada em três categorias: CO2 corte a laser, corte a laser de estado sólido (YAG) e corte a laser de fibra.

Os lasers de fibra, com sua qualidade superior de feixe, potência de saída estável e facilidade de manutenção, estão se tornando cada vez mais populares nos campos de processamento industrial, substituindo os lasers de CO2 e YAG.

O uso de lasers de fibra para corte está se tornando mais difundido devido à crescente utilização de materiais metálicos tanto na vida cotidiana quanto em aplicações industriais.

A tecnologia de corte a laser está sendo aplicada em uma série de setores, incluindo chapa metálica processamento, aviação, eletrônicos, eletrodomésticos, automotivos, peças de precisão e até mesmo nos setores de artesanato, utensílios de cozinha e presentes.

No setor de processamento em rápido desenvolvimento, a tecnologia de corte a laser pode ser usada para cortar de forma rápida, precisa e econômica vários materiais metálicos, incluindo aço inoxidável, aço carbono e alumínio, chapa metálica galvanizadae ferro.

Vantagens de desempenho do corte a laser de fibra

Tecnologia de corte avançada

O princípio do corte a laser de fibra baseia-se na saída de um feixe de laser de alta densidade durante o processo de corte, que é focalizado na superfície da peça de trabalho. Isso resulta na fusão e vaporização instantâneas da área iluminada pelo ponto de foco ultrafino na peça de trabalho.

O movimento da posição de irradiação do ponto de foco é controlado por um sistema mecânico de controle numérico, permitindo o corte automático.

Samples cut with fiber lasers

Amostras cortadas com lasers de fibra

A tecnologia de corte a laser de fibra existe há apenas 3 ou 5 anos e atualmente é considerada uma das tecnologias de corte a laser mais avançadas do mundo.

Ele não tem igual em termos de superioridade da tecnologia de corte.

Custo-benefício

Os lasers de fibra são a opção mais econômica para corte de metal e têm uma vida útil de dezenas a milhares de horas.

Além de o sistema em si ser altamente confiável, com uma baixa taxa de falhas, ele também opera sem vibrações ou efeitos negativos, mesmo sob uso contínuo.

Em comparação com o CO2 Os lasers de fibra oferecem uma economia significativa nos custos de manutenção em comparação com os sistemas de laser, que exigem manutenção regular do refletor e da cavidade ressonante.

Além disso, devido à alta precisão do corte a laserComo as peças resultantes não precisam de polimento, rebarbação, acabamento ou outros tratamentos adicionais, isso resulta em mais economia de mão de obra e custos de processamento, além de uma melhoria significativa na eficiência da produção.

the overall energy consumption of the fiber cutting system

Os dados indicam que o consumo geral de energia de um sistema de corte a laser de fibra é aproximadamente 3 a 5 vezes menor do que o de um sistema de corte a laser de CO2 resultando em uma eficiência energética de mais de 86%.

Ao cortar materiais de até 6 mm de espessura, um sistema de corte a laser de fibra de 1,5 kW tem uma velocidade de corte comparável à de um sistema de corte a laser de 3 kW. Corte a laser de CO2 sistema.

Operação conveniente

No corte a laser de fibra, todas as informações e a transmissão de energia são realizadas por meio de fibras ópticas.

Esse método de transmissão proporciona uma economia significativa em termos de mão de obra e recursos.

Os requisitos do operador são mínimos, exigindo apenas que o desenhista mecânico insira o desenho no console de controle do computador. Em seguida, o operador carrega as folhas na máquina-ferramenta e inicia o processo pressionando o botão Iniciar.

Não há necessidade de nenhum ajuste no caminho óptico antes de usar o dispositivo, e a energia pode ser facilmente transferida para o laser.

Ao selecionar uma fibra fabricante de laserPara obter mais informações, é importante considerar a qualidade e a reputação da marca, bem como a disponibilidade de instruções detalhadas e serviços abrangentes de treinamento pós-venda.

Tamanho mecânico compacto

Um laser de fibra óptica tem apenas um componente principal: o laser que emite o feixe de laser. O volume de produção desse laser é muito pequeno e ele não exige muito espaço, como outros produtos de corte do mesmo tipo.

Por exemplo, o tamanho de um Raycus O laser de fibra óptica contínua de modo único de potência média de 50w-750w para corte de metal tem dimensões típicas de 450 mm x 240 mm x 680 mm (incluindo a alça) e pesa menos de 50 kg.

ModeloRFL-C100RFL-C300RFL-C500RFL-C750
Tamanho450*240*680 (com alça)
Peso<50

O peso dos lasers de fibra óptica contínua multimodo de alta potência 1000w-6000w da Raycus varia de 150kg a 400kg. (Consulte a tabela de parâmetros técnicos de cada produto para obter os parâmetros específicos).

ModeloRFL-
C1000
RFL
-C1500
RFL
-C2000
RFL
-C3000
RFL
-C4000
RFL
-C6000
Tamanho450*240*760
(com alça)
650*890*100
(com anéis)
650*1000*1450
(com anéis)
1200*960*1300
(com anéis)
Peso<50<150<150<200<250<400

O tamanho compacto e o design leve do laser facilitam a colocação e o transporte da máquina.

Medições de precisão de corte a laser

A aplicação dos lasers de fibra tem se expandido gradualmente do processamento bruto em larga escala para campos de pequena escala e alta precisão.

Desde o uso de lasers de alta potência para cortar tiras de aço carbono com espessura de 20 mm ou mais para gráficos grandes, até o uso de lasers de potência média com potência tão baixa quanto algumas centenas de watts para o processamento fino de materiais com menos de 1 mm, os lasers de fibra são capazes de realizar cortes precisos.

Então, qual é a precisão dos cortes a laser de fibra? Para responder a essa pergunta, aqui está um resultado de teste real:

Materiais usados para testes:

  • Laser de fibra óptica contínua de modo único de potência média
  • Modelo da máquina: Raycus RFL-C500
  • Objeto de teste: folha de 0,5 mm

Teste de largura da fenda

Usando um cabeçote de corte especialmente configurado, a menor distância entre as faixas de corte que pode ser obtida em uma folha de 0,5 mm é de 0,1 mm.

Slit width test

Teste de corte de furo redondo

Ao cortar uma placa de 0,5 mm, o diâmetro mínimo do círculo que pode ser cortado é de aproximadamente 0,45 mm, o que é possível com o uso de um cabeçote de corte com uma configuração óptica específica em combinação com o laser de fibra contínua RFL-C500 da Raycus.

Measured cutting diameter 1.246 (mm)

Diâmetro de corte medido 1,246 (mm)

Diâmetro de corte definido 1 (mm)

Measured cutting diameter 1.013 (mm)

Diâmetro de corte medido 1,013 (mm)

Diâmetro de corte definido 0,8 (mm)

Measured cutting diameter 0,831 (mm)

Diâmetro de corte medido 0,831 (mm)

Diâmetro de corte definido 0,6 (mm)

Measured cutting diameter 0.441 (mm)

Diâmetro de corte medido 0,441 (mm)

Diâmetro de corte definido 0,05 (mm)

Measured cutting diameter 0.456 (mm)

Diâmetro de corte medido 0,456 (mm)

Diâmetro de corte definido 0,04 (mm)

Teste de padrão de corte

O uso de lasers contínuos de média potência da Raycus permite o processamento preciso de pequenos padrões e aproveita ao máximo os benefícios dos lasers de fibra, como o pequeno ponto de foco e as propriedades de modo único. Isso minimiza a zona afetada pelo calor em ambos os lados da fenda do material, permitindo o corte de faixas muito finas.

Mesmo após uma ampliação de 50 vezes, o padrão permanece claro e distinto.

Após uma ampliação de 20 vezes

After 20 times magnification

Após 30 vezes de ampliação

After 30 times magnification

Após 50 vezes a ampliação

After 50 times magnification

Vamos dar uma olhada no resultado geral. O corte é suave e os detalhes do padrão são claros, mesmo quando o padrão é cortado em uma chapa com diâmetro inferior a 12 mm.

the cut can be kept smooth and the pattern details are clear

the cut can be kept smooth and the pattern details are clear

the cut can be kept smooth and the pattern details are clear

O conceito de 12 mm refere-se ao diâmetro do material que está sendo cortado. Por exemplo, o corte a laser pode produzir um padrão delicado em um chapa de aço com diâmetro inferior a 12 mm, que é muito menor do que o diâmetro de uma moeda típica de cinco centavos (20,5 mm) ou de uma moeda de dez centavos (19 mm).

What is the concept of 12mm
Não se esqueça de que compartilhar é cuidar! : )
Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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