Como funciona o corte a laser?

Uma introdu��o � t�cnica de corte a laser

O que � corte a laser?

� o processo de corte de materiais usando um feixe de laser. Com base na exig�ncia, o feixe de laser pode ajudar a reduzir ou cortar o material em formas complexas com as quais as brocas convencionais teriam dificuldade. Uma m�quina de corte a laser tamb�m pode ser usada para perfurar e gravar materiais. A t�cnica de corte a laser � considerada muito vers�til, pois pode cortar uma vasta gama de materiais com espessuras variadas.

Por que os lasers s�o usados para cortar

Os lasers s�o usados para muitas finalidades. Uma maneira como eles s�o usados � para cortar chapas de metal. Em a�o-carbono, a�o inoxid�vel e chapa de alum�nio, o processo de corte a laser � altamente preciso, produz excelente qualidade de corte, tem uma pequena largura de corte e pequena zona de efeito de calor e possibilita cortar formas muito complexas e pequenos furos.

A maioria das pessoas j� sabe que a palavra "LASER" � um acr�nimo para Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Amplifica��o da luz por emiss�o estimulada de radia��o. Mas como a luz corta uma chapa de a�o?

Como funciona o corte a laser?

Gera��o de feixe

O feixe de laser � uma coluna de luz de alt�ssima intensidade, de um �nico comprimento de onda ou cor. No caso de um laser de CO₂ t�pico, esse comprimento de onda est� na parte infravermelha do espectro de luz e, por isso, � invis�vel ao olho humano. O feixe tem apenas cerca de 3/4 de polegada de di�metro enquanto sai do ressonador a laser, o que cria o feixe, atrav�s do caminho do feixe da m�quina. Ele pode ser rebatido em diferentes dire��es por v�rios espelhos, ou "curvadores de feixe" at� ser finalmente focalizado na chapa. O feixe de laser focalizado atravessa o orif�cio de um bico diretamente at� atingir a chapa. Tamb�m fluindo por esse orif�cio do bocal est� um g�s comprimido, como oxig�nio ou nitrog�nio.

Foco do feixe

O foco do feixe de laser pode ser feito por uma lente especial, ou por um espelho curvo, e isso ocorre na cabe�a de corte a laser. O feixe deve ser focado com precis�o para que a forma do ponto de foco e a densidade da energia nesse ponto sejam perfeitamente redondas, consistentes e centralizadas no bocal. Ao focar o grande feixe em um �nico ponto, a densidade de calor nesse ponto � extrema. Pense no uso de uma lupa para focar os raios do sol em uma folha e como isso pode iniciar um inc�ndio. Agora pense em concentrar 6 KWatts de energia em um �nico ponto, e voc� pode imaginar a temperatura a que esse ponto chegar�.

Aquecimento localizado

A alta densidade de pot�ncia resulta em r�pido aquecimento, fus�o e vaporiza��o parcial ou completa do material. Ao cortar a�o doce, o calor do feixe de laser � suficiente para iniciar um processo t�pico de queima de "oxicombust�vel", e o g�s de corte a laser ser� oxig�nio puro, assim como um ma�arico de oxicombust�vel. Ao cortar a�o inoxid�vel ou alum�nio, o feixe de laser simplesmente derrete o material, e o nitrog�nio de alta press�o � usado para soprar o metal fundido para fora do corte.

Movimento do feixe

Em um cortador a laser CNC, a cabe�a de corte a laser � movida sobre a chapa de metal no formato da pe�a desejada, cortando, assim, a pe�a da chapa. Um sistema de controle de altura capacitivo mant�m uma dist�ncia exata entre a extremidade do bico e a chapa que est� sendo cortada. Essa dist�ncia � importante porque determina onde o ponto focal est� em rela��o � superf�cie da chapa. A qualidade do corte pode ser afetada levantando ou abaixando o ponto focal logo acima da superf�cie da chapa, na superf�cie ou logo abaixo da superf�cie.

Existem muitos outros par�metros que tamb�m afetam a qualidade do corte, mas, quando todos s�o controlados adequadamente, o corte a laser � um processo de corte est�vel, confi�vel e exatamente preciso.