Laser Sheet Metal Cutting Machines for Beginners: A Practical Guide

Em tempos, a indústria de processamento de metais era o domínio exclusivo de artesãos especializados e de grandes fábricas. Se uma empresa quisesse cortar, gravar ou marcar metal, não só necessitava de equipamento dispendioso e volumoso, como também exigia uma elevada qualificação e experiência profissional dos trabalhadores. No entanto, o aparecimento de máquinas de corte a laser no mercado veio alterar completamente esta situação.

Sendo uma ferramenta versátil, precisa e relativamente fácil de utilizar, as máquinas de corte a laser ganharam rapidamente a preferência de muitos entusiastas da bricolage, artesãos e empresas. Quer pretenda cortar metal em lotes ou criar padrões metálicos complexos e produtos metálicos personalizados, as máquinas de corte a laser podem fazê-lo na perfeição. O aparecimento e a utilização de máquinas de corte a laser trouxeram uma comodidade sem precedentes à indústria de processamento de metal.

No entanto, para os principiantes, uma pesquisa no Google por "máquina de corte a laser para chapas metálicas" irá permitir encontrar vários tipos de máquinas de corte a laser e fornecedores. Perante a deslumbrante variedade de máquinas de corte a laser existentes no mercado, pode perguntar-se: como escolher o modelo de máquina adequado para si? Como utilizar uma máquina de corte a laser? O corte a laser é seguro? A manutenção de uma máquina de corte a laser é fácil?...

Tendo em conta este facto, este artigo tem como objetivo fornecer um guia completo e prático sobre máquinas de corte a laser para principiantes. Vamos apresentar-lhe os conceitos básicos das máquinas de corte a laser e fornecer um guia detalhado de compra de máquinas. Para além disso, apresentaremos também as precauções de segurança e os métodos de manutenção das máquinas de corte a laser com base na própria máquina. Quer seja um principiante em máquinas de corte a laser ou um amador interessado no processamento de metais, este artigo irá fornecer-lhe orientações e ajuda valiosas.

O que é uma máquina de corte a laser?

Uma máquina de corte a laser é um dispositivo que utiliza a tecnologia laser para cortar e processar materiais. Derrete ou vaporiza materiais através de um feixe de laser de alta energia focado, conseguindo assim um corte preciso de vários materiais.

Como funciona o corte a laser

O corte a laser é o processo de emissão de um laser a partir de um gerador de laser, focalizando-o num feixe de laser de alta densidade de potência através de um sistema de trajeto ótico. Depois de o feixe de laser atingir a superfície da peça de trabalho, derrete ou ferve a peça de trabalho através de uma temperatura elevada para formar orifícios e, ao mesmo tempo, o gás de alta pressão coaxial com o feixe sopra o metal derretido ou gaseificado. À medida que o feixe se move sobre o material, e com a ajuda do gás auxiliar para soprar a escória, os furos são continuamente formados numa fenda muito estreita (a fenda é geralmente entre 0,1-0,3 mm), para realizar o corte do material.

Tipos de máquinas de corte a laser

De acordo com diferentes padrões de classificação, as máquinas de corte a laser podem ser divididas em diferentes tipos. O método de classificação mais comum no mercado é a subdivisão de acordo com diferentes lasers, nomeadamente máquina de corte a laser de fibra, máquina de corte a laser de CO2 e máquina de corte a laser YAG.

Tipo de máquina de corte a laser	Materiais de processamento	Vantagens	Desvantagens
Máquina de corte a laser de fibra	Metal	Menos desperdício, velocidade de corte rápida, processamento sem contacto e sem consumíveis	Apenas adequado para o processamento de metal, custo de aquisição elevado
Máquina de corte a laser CO2	Metal e não-metal	Boa qualidade de corte, corte de materiais não metálicos até 60 mm	Velocidade de corte lenta, elevado custo de manutenção, elevado consumo de energia, vida útil curta
Máquina de corte a laser YAG	Material altamente refletor	Pode cortar metais não ferrosos, baixo custo de aquisição	Velocidade de corte lenta, não adequada para o corte de chapas grossas, elevado custo de manutenção, elevado consumo de energia, vida útil curta

Comparação entre o corte a laser e os métodos de corte tradicionais

Talvez tenha utilizado métodos de corte tradicionais para processar metal e agora queira conhecer a nova tecnologia de corte a laser. Nesta secção, ficará a saber mais sobre as diferenças entre o corte a laser e os métodos de corte tradicionais.

Corte por chama

Utiliza a chama de alta temperatura gerada pela combustão de oxigénio e gás combustível para aquecer o aço acima do ponto de fusão, de modo a que este atinja localmente a temperatura de combustão, e depois passa num fluxo de oxigénio de corte de alta pureza e alta velocidade para fazer com que o metal sofra uma reação de combustão violenta e liberte energia. Ao mesmo tempo, com a enorme energia cinética do fluxo de oxigénio de corte a alta altitude, os produtos gerados pela combustão são soprados e forma-se uma fenda. A vantagem é que a espessura de corte é grande e o custo é baixo, especialmente ao cortar materiais com mais de 50 mm de espessura. Geralmente utilizado para o corte de aço com baixo teor de carbono, não pode cortar aço com alto teor de carbono, ferro fundido, etc., grande zona afetada pelo calor, deformação grave da chapa grossa, operação difícil.

Corte a plasma

Um método de corte que utiliza a energia térmica de um arco de plasma formado por descarga de gás. O arco e o material geram calor durante a combustão, de modo que o material pode ser continuamente queimado pelo oxigénio de corte e descarregado pelo oxigénio de corte para formar um corte. A vantagem é que a eficiência de corte é a mais elevada quando a espessura se situa entre 6-20 mm e pode ser utilizada para cortar vários materiais metálicos não ferrosos, como o aço inoxidável, o alumínio, o cobre, o ferro fundido e o aço carbono; a desvantagem é que o corte é largo, a zona afetada pelo calor é grande e existe uma deformação mais óbvia da peça de trabalho de cerca de 0,25 mm, o corte apresenta uma forma ondulada grave e a poluição é grande.

Corte por jato de água

Um método de processamento que utiliza a velocidade da água a alta pressão para efetuar o corte. A vantagem é a elevada precisão, o corte de qualquer material, a ausência de zona afetada pelo calor e a ausência de poluição por fumo e poeiras; a desvantagem é o elevado custo, a baixa eficiência, o facto de apenas ser adequado para o corte plano e não ser adequado para o corte tridimensional.

Corte de fios

O corte de fio por faísca eléctrica é designado, abreviadamente, por corte de fio. O corte por faísca eléctrica utiliza principalmente um elétrodo de descarga com uma forma geométrica específica para queimar a forma geométrica do elétrodo na peça condutora de metal. A vantagem é que os materiais de qualquer espessura e dureza podem ser processados, e tem alta precisão e sem rebarbas; a desvantagem é que só pode cortar materiais condutores, e a velocidade de corte é lenta.

Corte a laser

O princípio de corte é um método de processamento no qual um feixe de laser de alta densidade de potência é utilizado para aquecer localmente o material, de modo a que a parte aquecida do material se evapore para conseguir o corte. A vantagem é que a gama de corte é ampla, tanto o metal como o não-metal podem ser cortados, a largura de corte é estreita, a precisão é elevada, até 0,01 mm, a rugosidade da superfície de corte é boa, a velocidade de corte é rápida, adequada para o corte de chapas finas, e a zona afetada pelo calor é pequena; A desvantagem é que o custo de aquisição é elevado, adequado para o corte de chapas finas.As máquinas de corte a laser combinam as vantagens dos métodos de corte tradicionais, como uma ampla gama de materiais aplicáveis, velocidade de corte rápida, alta precisão e baixos custos de manutenção. Se pretende obter um corte de alta velocidade e alta precisão de materiais metálicos, uma máquina de corte a laser é a melhor escolha.

Campos de aplicação da máquina de corte a laser para chapas metálicas

A aplicação do corte a laser ultrapassou há muito o domínio tradicional do processamento de metais e penetrou em todos os aspectos da nossa vida.Fabrico de automóveis: Devido às caraterísticas de velocidade de corte rápida e alta precisão da máquina de corte a laser, é favorecida pela indústria de fabrico de automóveis e é amplamente utilizada no processamento de carroçarias de automóveis, caixilhos de portas de automóveis, coberturas de tejadilho de automóveis, etc. Em comparação com os métodos tradicionais de corte de metal, o corte a laser pode satisfazer as necessidades da indústria automóvel em termos de alta precisão e baixo custo.Equipamento médico: As máquinas de corte a laser são amplamente utilizadas no fabrico de equipamentos e dispositivos médicos. O sector médico tem requisitos extremamente elevados em termos de suavidade da superfície do equipamento. A máquina de corte a laser pode produzir uma superfície metálica com elevada suavidade, reduzir o processo de polimento e a perda de material do dispositivo e melhorar a eficiência da produção, reduzindo o desperdício de material.Aeroespacial: As máquinas de corte a laser podem satisfazer os rigorosos requisitos de fabrico da indústria aeroespacial. As máquinas de corte a laser podem ser utilizadas para produzir fixadores de asas, asas de fuselagem, turbinas, etc., tornando o processo de processamento rápido, preciso e económico.Processamento de chapa metálica: Algumas fábricas de processamento de metal que precisam de cortar e produzir, têm requisitos mais elevados de velocidade. As máquinas de corte a laser de alta velocidade podem satisfazer as suas necessidades de processamento de metal. Além disso, as opções expansíveis das máquinas de corte a laser podem atender às necessidades personalizadas das fábricas de processamento de chapas metálicas. As fábricas de máquinas de corte a laser de fibra podem ser personalizadas de acordo com o seu formato de processamento, espessura do material metálico e necessidades de carga e descarga para satisfazer as suas necessidades de corte.

Um guia para a compra de máquinas de corte de chapa metálica a laser para principiantes

Identificar as suas necessidades

Comprar uma máquina de corte a laser CNC é como comprar um carro. Antes de comprar, é necessário clarificar as necessidades da compra, ou seja, porque é que a quer comprar? Que tipo de efeito e necessidades pretende alcançar depois de a comprar? Em termos de máquinas de corte a laser, é necessário clarificar o material que se pretende cortar com esta máquina, a espessura, o tamanho do processamento, os requisitos de precisão e o orçamento.

Introdução aos principais parâmetros das máquinas de corte a laser de chapas metálicas

Para além de clarificar as necessidades de compra, é também necessário compreender alguns parâmetros-chave da máquina de corte a laser, tais como:

Tipo de laser: Os tipos de laser mais comuns e amplamente utilizados no mercado são o CO2 e a fibra, e o equipamento laser correspondente é a máquina de corte a laser de CO2 e a máquina de corte a laser de fibra. A comparação entre estes dois equipamentos foi detalhada na secção anterior "Tipos de máquinas de corte a laser", pode clicar para saltar para a leitura.
Potência do laser: A potência do laser de CO2 é geralmente de 200W, e a potência do laser de fibra pode agora atingir 60.000 watts. Quanto mais espesso for o material processado, maior será a potência do laser. Algumas pessoas podem perseguir cegamente máquinas de corte a laser de alta potência, mas este não é o caso. Quanto maior a potência do laser, maior o preço da máquina de corte a laser. Por isso, recomenda-se escolher a potência do laser que possa satisfazer as suas próprias necessidades de corte.
Tamanho de processamento: Para atender às necessidades dos diferentes tamanhos de processamento dos clientes, os fabricantes de máquinas de corte a laser geralmente fornecem equipamentos de vários tamanhos. Os mais comuns são 1500×3000mm, 2000×4000mm, e 2000×6000mm máquinas de corte a laser. Além disso, algumas fábricas irão fornecer máquinas de corte a laser de grande escala, como 3200 × 13000 milímetros. Você pode escolher o formato de processamento da máquina apropriada de acordo com o tamanho da sua folha de metal.
Precisão de corte: A precisão de corte das máquinas de corte a laser de alta precisão é geralmente ±0,03mm, e a precisão de corte das máquinas de corte a laser CO2 é geralmente ±0,05mm.
Opções expansíveis: Para satisfazer as diversas necessidades dos clientes, algumas empresas fornecem muitas opções expansíveis, tais como máquinas de corte a laser de alimentação automática que podem realizar a alimentação automática, poupando mão de obra de descarga e custos de tempo; as máquinas de corte a laser com mesas duplas estão equipadas com duas mesas de trabalho, que podem realizar o processamento numa bancada de trabalho, carregar ou descarregar numa bancada de trabalho e melhorar a eficiência do trabalho.

Comprar uma máquina de corte a laser

Antes de comprar uma máquina de corte a laser, pode pedir conselhos aos seus amigos que já a compraram. Além disso, consulte o maior número possível de fornecedores de máquinas de corte a laser para comparar diferentes configurações e preços de máquinas, o que o ajudará a comprar uma máquina com desempenho de alto custo. Deve-se notar que comprar uma máquina nunca é uma tarefa fácil, requer muita pesquisa e comparação antes de escolher o equipamento certo.

Recomendação de modelo de máquina de corte a laser

Nesta altura, muitos clientes podem ainda não saber o que escolher. Compilei algumas máquinas de corte a laser de baixo custo e de nível básico de venda quente para sua referência.

Máquina de corte a laser de alta potência da série GP

Potência: 6000W-40000W
Processing Size: 1500×3000/2000×4000/2000×6000/2500×5000/2500×8000mm
Caraterísticas: Alta configuração, forte capacidade de corte, a primeira escolha para corte de alta potência

Cortador a laser de fibra série H para metal

Potência: 1500W-6000W
Tamanho do processamento: 1500×3000/1500×4500/2000×4000/2000×6000/2500×6000mm
Caraterísticas: Operação simples, manutenção simples, desempenho estável, desempenho de alto custo

Máquina de corte a laser de grande formato da série W

Potência: 4000W-40000W
Tamanho do processamento: 3200×13000/3200×14000mm
Caraterísticas: Máquina de corte a laser de tamanho grande, controlo inteligente, velocidade de processamento super rápida

Máquina de corte a laser de carga e descarga automática da série EA

Potência: 1500W-6000W
Tamanho do processamento: 1500×3000/1500×4500/2000×4000/2000×6000/2500×6000mm
Caraterísticas: Atualização optimizada, processamento integrado, carga e descarga seguras

Competências de funcionamento da máquina de corte a laser

Segurança em primeiro lugar Antes de utilizar a máquina de corte a laser, certifique-se de que compreende e domina os procedimentos operacionais de segurança relevantes. Utilize equipamento de proteção pessoal, como óculos de proteção, luvas, etc., certifique-se de que o ambiente de funcionamento é bem ventilado e de que a máquina está a funcionar normalmente para reduzir os riscos potenciais.

Familiaridade com o painel de controlo A máquina de corte a laser está normalmente equipada com um painel de controlo visual. A familiarização com as funções dos vários botões e interruptores de controlo pode ajudá-lo a operar a máquina com mais precisão.

Escolha os parâmetros de corte corretos Aprenda a escolher os parâmetros de corte adequados, de acordo com o material a cortar e o efeito de corte pretendido. Isto inclui a potência do laser, a velocidade de corte, a frequência, etc. Os parâmetros razoáveis podem melhorar a qualidade do corte e prolongar a vida útil da máquina.

Definição da potência: Definir a potência laser adequada de acordo com o tipo e a espessura do material a cortar. Uma potência inadequada pode resultar num corte incompleto (potência demasiado baixa) ou na queima do material (potência demasiado elevada).
Regulação da velocidade: Não procure uma velocidade de corte muito rápida, mas ajuste-a de acordo com o tipo e a espessura do material. Uma velocidade demasiado lenta pode provocar o sobreaquecimento e a deformação da aresta de corte, e uma velocidade demasiado rápida pode afetar a qualidade do corte.
Ajuste da focagem: A posição do foco afecta diretamente a qualidade do corte e tem de ser ajustada com precisão de acordo com a espessura do material e os requisitos de corte.
Além disso, se adquirir uma máquina de corte a laser XT, receberá um manual de operação da máquina gratuito e detalhado e um tutorial em vídeo, podendo aprender a operar uma máquina de corte a laser CNC num curto espaço de tempo.
Assegurar que a peça de trabalho está fixa: Antes de cortar, certificar-se de que o material a cortar está bem fixo na mesa. Pode utilizar grampos, ventosas ou outros dispositivos de fixação para garantir a precisão e a segurança do corte de chapas metálicas finas.
Evitar danos provocados pelo laser: A máquina de corte a laser corta através do feixe de laser emitido pelo laser, pelo que o operador deve prestar atenção à posição do feixe de laser para garantir que não está diretamente exposto ao feixe de laser para evitar danos do laser no corpo humano.
Manutenção regular: A manutenção regular da máquina de corte a laser é muito importante. A limpeza da plataforma de corte e da lente, a substituição do bocal, o alinhamento do caminho ótico e a lubrificação das calhas deslizantes podem garantir o efeito de funcionamento e a vida útil da máquina.

Manutenção de máquinas de corte a laser de fibra

Sendo um equipamento de precisão, a máquina de corte a laser requer uma manutenção meticulosa para garantir o seu funcionamento a longo prazo e um excelente desempenho. Para os principiantes, uma manutenção adequada pode não só prolongar a vida útil do equipamento e reduzir a taxa de falhas, mas também garantir uma qualidade de corte consistente. De seguida, apresentamos a manutenção diária, a manutenção regular e a resolução de problemas comuns das máquinas de corte a laser.

Manutenção diária da máquina de corte a laser

Limpeza dos componentes ópticos: Os componentes ópticos, como os espelhos e as lentes de focagem, afectam diretamente a qualidade do feixe e o efeito de corte. Utilize regularmente ferramentas de limpeza profissionais e solventes para limpar suavemente a superfície dos componentes ópticos, de modo a remover o pó, as manchas e a gordura da superfície e garantir um percurso ótico suave.

Verificar o sistema de arrefecimento: O sistema de arrefecimento desempenha um papel importante no arrefecimento do laser e dos componentes ópticos. Verificar regularmente o nível do líquido de refrigeração e reabastecê-lo quando estiver abaixo do nível mínimo; além disso, verificar o estado de funcionamento da bomba de água para garantir que o líquido de refrigeração pode circular normalmente.

Lubrificar as peças móveis: As peças móveis da máquina de corte a laser, como as calhas de guia e os parafusos de avanço, têm de ser lubrificadas regularmente para reduzir a fricção e o desgaste e manter um movimento suave.

Verificar o sistema pneumático: O sistema pneumático fornece gás auxiliar para o corte a laser, como o oxigénio e o azoto. Verificar regularmente a vedação do sistema pneumático para garantir o fornecimento normal de gás.

Manutenção regular da máquina de corte a laser

Para além dos itens de manutenção diária acima mencionados, é também necessário efetuar regularmente a manutenção profissional da máquina de corte a laser.

Verificar o laser: O laser é o componente principal da máquina de corte a laser. Verifique regularmente a potência de saída, a qualidade do feixe e a estabilidade para detetar atempadamente eventuais problemas. Se for detectado um problema, peça a um técnico profissional para o calibrar e reparar a tempo de evitar falhas maiores.

Substituir as peças gastas: Algumas peças da máquina de corte a laser, como os elementos filtrantes, os anéis de vedação, os bicos, etc., são peças de desgaste e têm de ser substituídas regularmente para não afetar a utilização normal do equipamento.

Calibração do trajeto ótico: Para garantir a precisão da focagem do feixe laser, o percurso ótico da máquina de corte a laser tem de ser calibrado regularmente. A calibragem do trajeto ótico requer ferramentas e técnicas profissionais, pelo que se recomenda que seja efectuada por técnicos profissionais.

Para a manutenção profissional e a manutenção mencionada acima, recomenda-se que encontre técnicos profissionais para operar, de modo a não danificar a máquina devido a métodos de operação não profissionais e afetar a utilização normal.

Resolução de problemas comuns

Talvez tenha efectuado meticulosamente a manutenção diária e a manutenção, mas a máquina de corte a laser continua a apresentar algumas falhas. Abaixo, compilei alguns fenómenos comuns de falha da máquina e métodos de resolução de problemas, espero ajudá-lo a resolver rapidamente o problema e fazer com que a máquina volte rapidamente ao uso normal.

O efeito de corte não é bom: Muitos factores fazem com que o efeito de corte seja fraco. Definições de potência imprecisas, desvio do caminho ótico, lentes sujas, atenuação da potência do tubo laser, temperatura da água demasiado elevada, tensão instável, etc., afectarão o efeito de corte final. Os factores que afectam o efeito final de corte são os seguintes

O laser não emite: Pode verificar se a fonte de alimentação está corretamente ligada e se o interrutor de paragem de emergência, o interrutor de fluxo de água e o interrutor do laser estão normalmente fechados ou abertos, para determinar a razão da não saída do laser.

Funcionamento anormal das peças móveis: Verificar a lubrificação, a tensão da correia de transmissão, o acionamento do motor, etc.

Falha de software: Reiniciar o software, verificar as definições do software, atualizar a versão do software, etc.

Se encontrar uma avaria que não consiga resolver sozinho, deve contactar a fornecedor de máquinas de corte a laser ou pessoal de manutenção profissional atempadamente e não o desmontar e reparar violentamente para evitar mais danos.

Resumo

Sendo uma tecnologia revolucionária, as máquinas de corte a laser provocaram mudanças radicais no domínio do processamento de metais. Com a sua elevada precisão, elevada eficiência, elevada flexibilidade e vasta gama de aplicações, atraiu cada vez mais principiantes e trouxe novas ideias de corte a muitas empresas que utilizam processos de corte tradicionais.

Através da introdução deste artigo, temos uma compreensão aprofundada do princípio de funcionamento das máquinas de corte a laser, a comparação dos diferentes tipos de máquinas de corte e as precauções na operação e manutenção das máquinas de corte a laser. É inevitável que os iniciantes em máquinas de corte a laser CNC encontrem muitos problemas. Desde que se dominem os conhecimentos e métodos corretos, os principiantes podem começar facilmente.

Atualmente, a tecnologia de corte a laser irá certamente inaugurar um espaço de desenvolvimento mais amplo. Com o avanço contínuo da tecnologia, o desempenho das máquinas de corte a laser será ainda melhorado e os campos de aplicação continuarão a expandir-se. Como principiante, deve aproveitar a oportunidade e aprender ativamente a tecnologia de corte a laser. Acredito que através da aprendizagem e prática contínuas, num futuro próximo, será capaz de utilizar as máquinas de corte a laser de forma proficiente como os profissionais experientes.

Por fim, espero que este artigo possa fornecer orientações úteis e ajuda aos principiantes no corte a laser. Vamos embarcar juntos na viagem do corte a laser e explorar as infinitas possibilidades do processamento de metais!

O que é uma máquina de corte a laser?

Como funciona o corte a laser

Tipos de máquinas de corte a laser

Comparação entre o corte a laser e os métodos de corte tradicionais

Corte por chama

Corte a plasma

Corte por jato de água

Corte de fios

Corte a laser