Os lasers foram usados pela primeira vez para corte na década de 1970. Na produção industrial moderna, o corte a laser é mais amplamente utilizado no processamento de chapas metálicas, plástico, vidro, cerâmica, semicondutores, têxteis, madeira e papel.
Quando o feixe de laser focado incide sobre a peça de trabalho, a área iluminada aquece bruscamente para derreter ou vaporizar o material. Assim que o feixe de laser penetra na peça, o processo de corte começa: o feixe de laser se move ao longo dos contornos enquanto derrete o material. Uma corrente de jato é geralmente usada para soprar o material fundido para longe do corte, deixando um espaço estreito quase tão largo quanto o feixe de laser focalizado entre a seção cortada e a estrutura.
Corte de chama
O corte por chama é um processo padrão para corte de aço com baixo teor de carbono, usando oxigênio como gás de corte. O oxigênio é pressurizado até 6 bar e soprado na incisão. Lá, o metal aquecido reage com o oxigênio: começa a queimar e oxidar. A reação química libera uma grande quantidade de energia (até cinco vezes a energia do laser) para auxiliar o feixe de laser no corte.
Corte por fusão
O corte por fusão é outro processo padrão usado no corte de metal. Também pode ser usado para cortar outros materiais fusíveis, como cerâmica.
O gás nitrogênio ou argônio é usado como gás de corte, e a pressão do gás de 2 a 20 bar é soprada através da incisão. O argônio e o nitrogênio são gases inertes, o que significa que não reagem com o metal fundido no corte, simplesmente soprando-o para o fundo. Ao mesmo tempo, o gás inerte pode proteger a aresta de corte da oxidação do ar.
Corte com ar comprimido
O ar comprimido também pode ser usado para cortar chapas metálicas. A pressurização do ar de 5 a 6 bar é suficiente para remover o metal fundido da incisão. Como quase 80% do ar é nitrogênio, o corte com ar comprimido é basicamente corte por fusão.
Corte assistido por plasma
Se os parâmetros forem selecionados corretamente, nuvens de plasma aparecerão na incisão de corte por fusão assistida por plasma. A nuvem de plasma consiste em vapor metálico ionizado e gás de corte ionizado. A nuvem de plasma absorve a energia do laser de CO2 e a converte na peça, permitindo que mais energia seja acoplada à peça e que o material derreta mais rapidamente, resultando em um corte mais rápido. Portanto, este processo de corte também é chamado de corte a plasma de alta velocidade.
As nuvens de plasma são, na verdade, transparentes em relação aos lasers sólidos, portanto, o corte por fusão assistido por plasma só pode ser feito com lasers de CO2.
Corte por gaseificação
O corte por gaseificação vaporiza o material e minimiza o efeito térmico no material circundante. Isto pode ser conseguido usando lasers de CO2 contínuos para processar materiais com baixa evaporação de calor e alta absorção, como filmes plásticos finos e materiais que não derretem, como madeira, papel e espuma.
Lasers pulsados ultracurtos permitem que a técnica seja aplicada a outros materiais. Os elétrons livres no metal absorvem o laser e aquecem violentamente. Os pulsos de laser não reagem com as partículas fundidas e o plasma, e o material sublima diretamente, não deixando tempo para transferir energia na forma de calor para o material circundante. Não há efeito térmico óbvio quando o pulso de picossegundo faz a ablação do material, sem fusão e formação de rebarbas.
Parâmetros: Ajuste o processo
Muitos parâmetros afetam o processo de corte a laser, alguns dos quais dependem do desempenho técnico do laser e da máquina-ferramenta, enquanto outros são variáveis.
Grau de polarização
O grau de polarização indica qual porcentagem da luz laser foi convertida. O grau típico de polarização é de cerca de 90%. Isso é suficiente para um corte de alta qualidade.
Diâmetro focal
O diâmetro focal afeta a largura da incisão e pode ser alterado alterando a distância focal do espelho de focagem. Um diâmetro focal menor significa uma incisão mais estreita.
Posição de foco
A posição do foco determina o diâmetro do feixe e a densidade de potência na superfície da peça, bem como o formato da incisão.
Potência laser
A potência do laser deve ser compatível com o tipo de processamento, tipo de material e espessura. A potência deve ser alta o suficiente para que a densidade de potência na peça exceda o limite de usinagem.
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