Máquina de Corte a Laser para Ferro
Significado de Laser?
Laser é abreviação de Light Amplification by stimulated Emission of Radition, ou seja, Amplificação da luz por emissão de radiação. É um sistema que produz um feixe de luz coerente e concentrado através de estimulações eletrônicas ou transmissões moleculares para níveis mais baixos de energia em um meio ativo (solido, liquido ou gasoso). Atualmente os lasers vêm sendo utilizados cada vez mais no dia a dia de muitas áreas diferentes de mercado. Muito utilizado nas máquinas de corte a laser, máquinas de gravação a laser, máquinas de marcação a laser, máquinas de solda a laser, máquinas de decapagem e limpeza a laser e muito mais….
Quais os tipos de lasers existentes: Co2, YAG e Fibra
Atualmente existem vários tipos de laser no mercado, cada um especifico para materiais diferentes. Por esse motivo é muito importante avaliar quais materiais a empresa pretende cortar e espessuras antes de investir em uma máquina de corte a laser. Temos o Laser Co2 indicado para máquinas de corte a laser de acrílico, EVA, MDF, tecidos, borrachas, e outros materiais não metálicos. Laser YAG e o mais recente o Laser de Fibra Óptica para Corteque é o mais indicado para máquinas de corte a laser de metais. Mas quais as outras grandes vantagens fazem do laser de fibra ótica o mais avançado e comercializado mundialmente? O baixo custo de manutenção com certeza é uma das grandes vantagens em relação aos demais tipos de laser. Devido a longa vida útil da fonte de laser de fibra ótica e o sistema ótico mais simplificado nas máquinas de corte a laser de fibra ótica apresentam baixa manutenção. Normalmente as máquinas de corte a laser Co2 e YAG devido ao sistema ser muito sensíveis aos movimentos o tubo, espelhos e as lentes normalmente perdem o alinhamento óptico devido as vibrações da máquina e movimentos do pórtico onde fica a cabeça do laser e o tubo de Laser Co2. Periodicamente as máquinas de corte a laser Co2 necessitam de um técnico para fazer ajustes necessários devido a esse fator o custo de funcionamento é maior. Já o sistema de laser fibra óptica, como ele gera seu feixe dentro do cabo de fibra óptica não é necessário espelhos que são sensíveis a vibração da máquina.
Como são gerados os Laser Co2, YAG e Fibra?
Laser tipo CO2 (gerado por gás)
O Laser tipo CO2 são gerados em uma mistura de gases de dióxido de carbono e estimulado eletricamente. O comprimento de onda é de 10,6 micrômetros, ideal para máquinas de corte a laser de materiais não metálicos como: MDF, Plásticos, tecidos, papel, madeira, vidro, borrachas, couro, acrílico, EVA, e muitos outros materiais. O laser tipo CO2 têm uma baixa eficiência e necessitam de ajustes de lentes e espelhos constantemente além de troca de tubos que a vida útil pode variar de acordo com cada fabricante de 3000hs há 10.000 para os tubos de vidro selado. Necessitam de resfriamento através de chiller; porem apresenta baixo custo de investimento.
Marcação a laser
Máquina de Corte a Laser por Fibra Ótica
Laser de fibra ótica o feixe de laser em estado sólido é gerado pela excitação de cristais. O comprimento da onda é 1,06 micra e sua eficiência é de 30%, e não é necessária muita refrigeração. Como o laser fibra não usa gases para a geração do feixe não é necessário refrigeração de turbina, os custos de operação e manutenção são extremamente baixos e a vida útil da fonte geradora do laser é de aproximadamente 100.000hs. O Laser é conduzido e gerado através de um cabo de fibra ótica. O laser de fibra ótica é ideal para máquinas de corte a laser de metais e máquinas de marcação a laser , máquinas de gravação a laser para metais, máquinas de solda a laser para metais, para cortar chapas e tubos de metais como: Inox, carbono, cobre, latão , alumínio, titânio , carbono.
Máquina de Corte a Laser Nd: YAG, Nd: YVO (lasers de cristais)
Igualmente aos lasers de fibra ótica, os lasers de cristal pertencem aos grupo de lasers de estado sólido. Hoje em dia, os lasers para aplicações de marcação são bombeados por diodos (no passado por lâmpadas de flash). Os tipos de laser mais comuns nesta categoria são Nd: YAG (granada ítrio alumínio dopado com neodímio) e Nd: YVO (dopado com neodímio ítrio orto-vanadato), em homenagem ao neodímio elemento dopante e ao cristal transportador. Com 1,064 micrômetros, os lasers de cristal têm o mesmo comprimento de onda dos lasers de fibra e são, portanto, também adequado para a marcação de metais e plásticos.
Ao contrário dos lasers de fibra, estes tipos de laser incluem bomba de diodos relativamente caros, que são peças de desgaste natural. Estas devem ser substituídas aproximadamente a cada 8.000 a máx. e 15.000 horas. O cristal também tem uma vida útil menor do que um laser de fibra.
Adequado para máquinas de corte a laser de metais revestidos, plásticos, cerâmica.
Como é conduzido o feixe de laser?
Nas Máquinas de Corte a Laser CO2 o feixe de laser percorre por um sistema de espelhos e lentes. Devido a vibração da máquina os espelhos necessitam periodicamente de manutenção, ajustes e devem ser substituídos de tempos em tempos, visto que se deterioram devido a partículas que se soltam e podem entrar no circuito. Já as máquinas de corte a laser de fibra ótica o laser é conduzido através de um cabo de fibra ótica.
Quais as vantagens do laser de fibra ótica?
- Baixo custo de manutenção em relação a outros tipos de laser, uma vez que não há necessidade de substituir lâmpadas, diodos e espelhos; por esse motivo as máquinas de corte a laser para metais fonte de fibra ótica são mais eficientes.
- Maior eficiência e menor consumo elétrica: reduz os custos de energia elétrica pela metade, comparado ao LASER CO
- Design compacto e robusto: facilita tanto a instalação quanto o seu uso em aplicações que requeiram mobilidade do equipamento;
- Qualidade do feixe de laser: a condução do laser é feita por cabo de fibra ótica de pequeno diâmetro, isso gera, por consequência, um menor diâmetro de foco da radiação e maiores distâncias de trabalho em relação à peça;
- Qualidade do corte: o uso de fibras para condução do laser também entrega a máquina de corte a laser a flexibilidade necessária para um bom posicionamento do feixe, o que gera maior qualidade no corte;
- Maior gama de materiais que podem ser processados: o gráfico absortividade vs. comprimento de onda mostra que o LASER de fibra é melhor absorvido por muitos materiais quando comparado ao tradicional LASER de CO2, devido a seu comprimento de onda ser cerca de 10 vezes menor. Pela mesma razão, o LASER de fibra consegue cortar materiais refletores (e.g. cobre, latão, alumínio), por esse motivo as máquinas de corte a laser fonte fibra ótica são mais indicadas para o corte de metais.
- Velocidades de corte superiores: Como consequência da maior absortividade do LASER de fibra, ele é capaz de atingir velocidades de corte até três vezes maiores ao de CO2.
Longa vida útil da fonte geradora do laser.
As máquinas de corte a laser de fonte fibra ótica têm estimativa de vida útil muito superior as concorrentes, realizando também trabalhos ininterruptos e com melhor padrão de qualidade. Utiliza semicondutores modulares, sem lente óptica no ressonador, não necessita de ajustes e possui ótima estabilidade fazendo com aumente o período de vida útil dos consumíveis da máquina. Ou seja, trata-se de um equipamento com valor agregado, que traz retornos do investimento inclusive em curto prazo.
Porque escolher uma máquina de corte a laser fibra ótica?
Atualmente o sistema laser de fibra ótica é uma das tecnologias de corte de materiais com melhor custo-benefício do mercado. Além de ser mais econômico é mais preciso nos cortes que os demais tipos de lasers existentes no mercado. Sistema de baixa manutenção, não necessita de ajustes periódicos de lentes e espelhos e troca de tubos constantes. A vida útil da fonte geradora do laser de fibra ótica e de aproximadamente 100.000hs.
Processo de corte a laser fibra ótica
O sistema de corte a laser de fibra ótica dispensa o uso de gases especiais para que o laser seja gerado. Por esse motivo o custo é extremamente baixo e competitivo, os equipamentos também consomem menor energia para resfriamento do sistema e são ecologicamente corretos. A Maior precisão também é garantida com o laser de fibra óptica.
O que considerar na hora da aquisição da sua máquina de corte a laser?
O sistema de corte a laser de fibra ótica oferece diversas vantagens, tanto em relação ao custo quanto a qualidade de corte e velocidade. Ao realizar um investimento em máquinas de corte a laser é muito importante entender as capacidades de corte e a tecnologia usada na geração do feixe de laser de cada modelo. A escolha da estrutura da máquina também é muito importante para obter o máximo de produtividade. As maiores empresas atualmente confeccionam a base da máquina em estrutura de aço soldada, pórtico em alumínio de aviação fresado em portal CNC para garantir a maior precisão em alta velocidade. É muito importante observar a procedência da cabeça de corte a laser e também a marca do conjunto eletrônico de servo motores e drives. Se a necessidade for cortar chapas de metais e tubos quadrados, retangulares e redondos e interessante adquirir juntamente com a máquina de corte a laser um eixo giratório para cortes de tubos de metais. Dependendo da produção dia o cliente também pode optar por carregadores automáticos de chapas de metais para acoplar na máquina de corte a laser.
