O fabrico de metal, uma pedra angular da indústria moderna, desempenha um papel crucial na formação do nosso mundo. Dos aviões ao trânsito ferroviário, dos dispositivos médicos à eletrónica, os materiais metálicos estão em todo o lado.
Com o desenvolvimento e o progresso da tecnologia, as tecnologias tradicionais de corte de metal revelaram gradualmente as suas deficiências, como a baixa eficiência, o elevado consumo de energia, o desperdício de material e a baixa precisão.
Assim, a tecnologia de corte a laser destaca-se no fabrico de metal devido ao seu excelente desempenho e à sua vasta gama de aplicações. As máquinas de corte a laser para metal, como o principal suporte desta tecnologia, trouxeram mudanças revolucionárias ao processamento de metal com as suas conhecidas vantagens de alta precisão, alta velocidade e processamento sem contacto.
Então, o que é que as máquinas de corte a laser para chapas metálicas têm de tão especial? Porque é que se tornaram a escolha preferida para o fabrico de metal? No artigo seguinte, vamos aprofundar o princípio de funcionamento, as vantagens, a comparação com outras tecnologias de processamento de metal e o guia de compra de máquinas de corte a laser. Esperamos que este artigo lhe traga informações valiosas e inspiração.
O que é uma máquina de corte a laser para chapas metálicas?
Imagine segurar uma lanterna num cartão. A diferença é que este feixe de luz é muito focado e de alta energia, tal como uma lupa que foca a luz do sol, e pode fazer um buraco numa placa de metal. A máquina de corte a laser utiliza este princípio para cortar várias formas na placa de metal, controlando o percurso de movimento do feixe de laser.
O feixe de laser emitido pelo laser é fino e pode cortar padrões maravilhosos, tal como desenhar no papel. A razão pela qual as máquinas de corte a laser de chapa metálica podem completar o processamento de metal de forma tão eficiente e precisa deve-se a várias tecnologias fundamentais que lhe estão subjacentes.
Principais tecnologias das máquinas de corte a laser para chapas metálicas
- Gerador de laser: Este é o "coração" da máquina de corte a laser para chapas metálicas, o componente central responsável pela geração de feixes laser de alta energia. Os geradores de laser comuns incluem lasers de CO2, lasers de fibra e lasers YAG. Estes têm as suas caraterísticas e são adequados para diferentes tipos de materiais metálicos e necessidades de corte.
- Sistema de controlo e transmissão de feixes laser: Depois de o feixe laser ser gerado, tem de ser transmitido e focado através de uma série de espelhos e lentes e, finalmente, irradia com precisão a superfície da peça de metal. Este processo requer um sistema de controlo de alta precisão para garantir a estabilidade e a precisão do feixe laser.
- Sistema de controlo numérico CNC: As máquinas de corte a laser para chapas metálicas estão normalmente equipadas com um sistema de controlo numérico CNC, que pode controlar os percursos de corte a laser, as velocidades, a potência e outros parâmetros através de programação informática. Isto permite que o cortador a laser execute tarefas de corte complexas e garanta uma qualidade de corte consistente.
- Cabeça de corte: A cabeça de corte é o "terminal" onde o raio laser entra em contacto com a peça de metal. É constituída por uma lente de focagem, um bocal e outros componentes. A lente de focagem concentra o feixe laser num ponto minúsculo para aumentar a densidade da energia de corte; o bocal metálico é responsável pela injeção de gás auxiliar para eliminar a escória e o fumo gerados durante o corte a laser.
- Sistema de gás auxiliar: Ao cortar a laser alguns materiais altamente reflectores, são normalmente necessários gases auxiliares como o oxigénio, o azoto e o árgon. O gás auxiliar pode ajudar a eliminar a escória gerada durante o corte, proteger a superfície de corte e pode também reagir com o material metálico para melhorar a velocidade e a qualidade do corte.
- Sistema de arrefecimento: A chapa metálica da máquina de corte a laser gera muita energia e calor durante o funcionamento, e é necessário um sistema de arrefecimento eficaz para garantir o funcionamento estável do equipamento. O sistema de arrefecimento adopta normalmente o arrefecimento a água ou a ar para dissipar o calor a tempo.
- Estrutura da cama: A estrutura da base da máquina de corte a laser por fibra determina a sua estabilidade e precisão. As estruturas de cama comuns incluem camas soldadas em chapa, camas de tubos quadrados grandes e camas compostas do tipo pórtico, todas elas utilizam processos de soldadura de alta resistência e são submetidas a recozimento a alta temperatura para aliviar o stress, reduzindo eficazmente a vibração durante o processamento e melhorando a precisão do corte.
Vantagens significativas das máquinas de corte a laser para chapas metálicas
As máquinas laser de corte de metal são preferidas no domínio do processamento de metal devido às seguintes vantagens significativas:
Precisão e eficiência
As máquinas de corte a laser ótico têm larguras de corte extremamente estreitas e alta precisão, permitindo padrões de corte complexos e detalhes de processamento finos. Após o corte, a superfície da peça de trabalho é lisa e plana, sem a necessidade de lixar, polir ou outros procedimentos de pós-processamento adicionais, o que poupa muito tempo e custos e melhora a eficiência da produção.
Amigo do ambiente
As máquinas de corte a laser CNC para chapas metálicas são altamente automatizadas e equipadas com tampas metálicas totalmente fechadasA máquina de corte de chapa de aço é um equipamento de corte de alta qualidade, que reduz eficazmente a poluição, como poeira e ruído, e proporciona um ambiente de trabalho seguro para os operadores. Ao mesmo tempo, a operação automatizada reduz a intervenção manual e o erro humano, garantindo a estabilidade da qualidade de corte.
Benefícios elevados a longo prazo
Muitos clientes acreditam que o preço da máquina de corte a laser de fibra é elevado. De facto, na produção a longo prazo e em grandes lotes, as vantagens do corte a laser tornam-se gradualmente evidentes. O corte a laser não requer a substituição de ferramentas, reduzindo os custos de consumíveis; além disso, a elevada precisão de corte reduz o erro humano, garantindo a qualidade do corte e reduzindo o tempo e o custo da retificação pós-manual.
Fácil de utilizar
As máquinas de corte a laser para metal têm velocidades de processamento extremamente elevadas e baixa inércia, o que lhes permite responder rapidamente aos comandos de controlo e obter um corte a alta velocidade. Em combinação com a programação do software CAD/CAM do sistema de controlo numérico, a operação é mais conveniente e os desenhos do projeto podem ser diretamente convertidos em percursos de corte, eliminando operações manuais tediosas e melhorando significativamente a eficiência global da produção.
Vasta gama de aplicações
A elevada densidade de energia das máquinas de corte a laser de fibra para chapas metálicas permite-lhes fundir facilmente vários materiais metálicos, incluindo materiais difíceis de processar com elevada dureza, elevada fragilidade e elevados pontos de fusão. Isto torna as máquinas de corte a laser insubstituíveis em áreas como a indústria aeroespacial e automóvel, onde é necessário processar materiais especiais.
Pequena zona afetada pelo calor
A energia de corte a laser é concentrada, com um tempo de ação curto, e o calor gerado difunde-se rapidamente, resultando numa zona afetada pelo calor muito pequena na peça de trabalho, evitando problemas de deformação térmica e de tensão térmica. Além disso, o método de processamento por contacto não mecânico também elimina a influência da tensão mecânica na peça de trabalho, tornando-o particularmente adequado para o processamento de peças de precisão.
Flexível e eficiente
O corte a laser é perfeitamente combinado com sistemas informáticos, permitindo uma programação e modificação cómodas para obter uma personalização. Para peças de chapa metálica com formas complexas e pequenos lotes de produtos multi-variedade, o corte a laser não requer a abertura de moldes, poupando custos de moldes e ciclos de produção, e tem óbvias vantagens técnicas, económicas e de tempo.
Aplicações das máquinas de corte a laser CNC
Após a acumulação tecnológica a longo prazo e a prática de aplicação industrial, a indústria de processamento de laser formou um sistema completo de cadeia industrial. Vários produtos de chapa metálica em nossas vidas podem ser as obras-primas de máquinas de corte de metal a laser. Em seguida, apresentaremos em pormenor as aplicações do corte a laser em várias indústrias populares.
Máquinas de corte a laser para chapas metálicas na indústria de utensílios de cozinha
Indústria Os utensílios de cozinha são um dos produtos metálicos essenciais no nosso quotidiano. Os métodos tradicionais de processamento de utensílios de cozinha enfrentam problemas como baixa eficiência de trabalho, alto consumo de molde e altos custos de uso. As máquinas de corte a laser para chapas metálicas têm uma velocidade de corte rápida e alta precisão, melhorando a eficiência do processamento.
Além disso, o corte a laser pode permitir a personalização e o desenvolvimento de produtos personalizados, resolvendo os problemas dos fabricantes de utensílios de cozinha e ganhando o seu reconhecimento.
Máquina de corte a laser de chapa metálica na indústria de fabrico automóvel
Existem muitas peças de precisão no fabrico de automóveis, como as pastilhas de travão para automóveis. Para melhorar a segurança dos automóveis, é necessário garantir a precisão do corte. Os métodos manuais tradicionais dificultam a obtenção da precisão necessária e têm baixa eficiência. O corte a laser pode ser processado rapidamente em lotes com alta precisão, alta eficiência, sem rebarbas e com formação única. Estas vantagens são as razões pelas quais as máquinas de corte a laser são amplamente utilizadas na indústria automóvel.
Máquina de corte a laser de fibra de tubo na indústria de equipamentos de fitness
A diversidade do equipamento de fitness também coloca grandes exigências ao processamento, com várias especificações e formas que tornam o processamento tradicional complexo e ineficiente. Máquina de corte a laser de fibra para tuboss são altamente flexíveis e podem ser personalizados para diferentes tubos, e os produtos acabados após o processamento são lisos e sem rebarbas, sem a necessidade de processamento secundário, melhorando muito a qualidade e a eficiência em comparação com os processos tradicionais.
Máquina de corte de metal a laser na indústria de chapas metálicas
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de processamento de chapa metálica, o equipamento tradicional de corte de chapa metálica já não consegue satisfazer os requisitos actuais de processo e forma de corte. O corte a laser substitui gradualmente o equipamento tradicional com as vantagens de alta flexibilidade e velocidade de corte rápida. A ampla aplicação de máquinas de corte a laser de fibra no processamento de chapas metálicas é uma tendência inevitável.
Para além das indústrias acima referidas, as máquinas de corte de metal a laser também são amplamente utilizadas na indústria aeroespacial, construção naval, fabrico de máquinas, equipamento médico, estruturas de aço e outros campos, trazendo soluções mais eficientes e precisas para o processamento de metal em várias indústrias.
Guia de compra de máquinas de corte a laser para chapas metálicas
Para adquirir uma máquina de corte a laser para chapas metálicas, é necessário, em primeiro lugar, conhecer claramente o âmbito da sua atividade e saber se necessita desta máquina para uma produção em pequena ou grande escala. Em segundo lugar, para obter melhores resultados de corte, também é necessário determinar a potência e o tamanho de processamento do equipamento laser.
Âmbito de aplicação
O âmbito de atividade de uma máquina de corte a laser para chapas metálicas refere-se aos seus projectos de processamento, sejam eles metálicos ou não metálicos. Se processa materiais metálicos, escolha uma máquina de corte a laser de fibra. Se processar materiais não metálicos, escolha uma máquina de corte a laser CO2 ou outras.
Potência
De um modo geral, quanto maior for a potência, maior é a espessura que pode ser cortada e maior é a velocidade de corte. Muitos principiantes acreditam que, independentemente da espessura da chapa a cortar, quanto maior for a potência, melhor. Não é o caso. Máquina de corte a laser de alta potências são adequados para cortar chapas grossas, por exemplo, uma máquina de corte a laser de 12kw pode cortar aço carbono e aço inoxidável acima de 50mm; se você precisa cortar chapas médias e finas, então escolha uma máquina de corte a laser de potência média, como uma máquina de corte a laser de 6kw. Isto porque a qualidade do corte depende não só da potência, mas também da qualidade ótica. Não se deixe enganar por alguns fabricantes de máquinas de corte a laser industriais e compre equipamentos que não atendem às suas necessidades.
Tamanho do processamento
O tamanho da base da máquina de corte a laser para chapas de metal determina a carga de trabalho que pode ser realizada com ela. O tamanho da base é uma caraterística permanente que não pode ser alterada. Por isso, antes de comprar uma máquina de corte a laser, é preciso ter em conta a quantidade de trabalho de corte que se pretende efetuar. Por exemplo, se precisar de utilizar uma máquina de corte a laser para realizar grandes projectos, uma máquina de corte por laser de fibra de grande formato pode responder melhor às suas necessidades de processamento.
Qualidade ótica
Como já foi referido, o desempenho e a qualidade de corte de uma máquina de corte a laser dependem em grande medida da qualidade dos componentes ópticos. Muitas pessoas pensam que o consumo de energia é um fator importante para determinar a eficiência de trabalho de uma máquina. Mas o mais importante não é a potência, mas sim a qualidade ótica. O primeiro fator que determina a qualidade ótica é o laser. Atualmente, os melhores lasers do mundo são fabricados pela IPG na Alemanha e pela SPI no Reino Unido e, naturalmente, estas duas marcas de lasers são também mais caras. Muitos clientes optarão por utilizar Raucus, Reci, etc. como alternativas. Outro fator que determina a qualidade ótica é a cabeça de corte, se o grupo de lentes ópticas pode produzir laser de alta qualidade e se existe um sistema de ajuste de precisão.
Outras Configurações
A atual indústria de laser está a desenvolver-se rapidamente, e as marcas de máquinas de corte a laser estão constantemente a surgir. O preço das máquinas de corte a laser está a tornar-se cada vez mais feroz, e a configuração das máquinas de corte a laser também é desigual. Para além dos lasers e cabeças de corte acima mencionados, deve também prestar atenção a outros acessórios principais do equipamento, tais como servomotores, calhas de guia, camas, sistemas de arrefecimento, sistemas de exaustão, etc. Até certo ponto, estes afectam a precisão de corte da máquina.
Estas são as precauções a ter em conta na aquisição de máquinas de corte a laser para chapas metálicas. Muitos clientes podem ter outra preocupação, ou seja, se é necessário comprar uma grande marca para ter uma garantia ao comprar uma máquina de corte a laser. Isso não é necessariamente verdade. Atualmente, existem muitos fornecedores de máquinas de corte a laser CNC que se concentram em equipamentos a laser, e a qualidade e o serviço das suas máquinas são bons.
Tal como a XTLASER na China é uma boa escolha. As suas máquinas de corte a laser são de alta qualidade, económicas em termos de configuração e preço, e têm um serviço pós-venda relativamente completo, tornando-as a primeira escolha para muitas pequenas e médias empresas de processamento de metal.
Como manter e cuidar das máquinas de corte a laser de fibra para chapas metálicas?
Como manter uma máquina de corte a laser de fibra para chapas metálicas? Para atingir a velocidade de corte e o efeito de corte ideais ao utilizar uma máquina de corte a laser de fibra para processamento, precisamos de aprender as técnicas de utilização e manutenção do equipamento da máquina de corte a laser de fibra para melhor utilizar a eficácia do equipamento e melhorar a eficiência do trabalho.
Manutenção da cabeça de corte
Verificar regularmente a cabeça de corte a laser, mantê-la limpa, evitar que quaisquer detritos bloqueiem o raio laser e verificar se os parafusos de fixação da cabeça de corte estão apertados para evitar deslocações.
Manutenção de refrigeradores de água
A qualidade da água e a temperatura da água de arrefecimento afectam diretamente a vida útil do tubo laser. Recomenda-se a limpeza do depósito de água e a substituição regular da água de arrefecimento. Certifique-se de que a máquina de corte a laser ótico está cheia de água circulante antes da operação.
Manter o cinto de aço sempre apertado
A correia de aço é feita de aço e, se não for apertada durante o funcionamento do equipamento, pode fazer com que a peça de trabalho cortada seja projectada para fora, representando um risco de segurança para o equipamento e para o operador. Por isso, a correia de aço deve ser verificada frequentemente para garantir que não há objectos estranhos ou folga.
Verificar o ângulo da ferramenta
Durante a utilização da máquina de corte a laser de fibra, o ângulo da cabeça de corte deve ser ajustado a tempo ao cortar diferentes materiais para garantir que a cabeça de corte não se desvia, afectando a taxa de qualificação das amostras cortadas e aumentando os custos de produção.
Remoção frequente de poeiras
As máquinas de corte a laser de fibra geram frequentemente muito pó no interior e no exterior durante o corte. Devemos usar um aspirador para aspirar o pó e a sujidade no interior da máquina todas as semanas para garantir a precisão de funcionamento da máquina.
Lubrificar componentes
As calhas de guia, as cremalheiras e outros componentes da máquina de corte têm de ser lubrificados regularmente para garantir um funcionamento flexível entre os componentes.
Limpeza da lente
As lentes devem ser limpas diariamente, tendo o cuidado de as limpar suavemente para evitar danificar o revestimento da superfície. Manuseie com cuidado durante a limpeza para evitar que caiam. Além disso, certifique-se de que mantém o lado côncavo para baixo quando instalar a lente de focagem.
Os métodos de manutenção do equipamento de corte a laser são os indicados acima. Recomenda-se a formulação de planos de manutenção correspondentes e medidas de manutenção de acordo com o modelo específico e a utilização do equipamento, e prestar atenção ao funcionamento seguro e à manutenção diária durante a utilização.
Precauções durante o funcionamento das máquinas de corte a laser de chapas metálicas
As máquinas de corte a laser podem ser perigosas se funcionarem mal durante o funcionamento. Os principiantes devem ser formados por profissionais antes de operarem de forma autónoma. Com base na experiência, resumimos vários pormenores para o funcionamento seguro das máquinas de corte a laser.
- Seguir os procedimentos gerais de segurança de funcionamento das máquinas de corte a laser. Seguir rigorosamente o procedimento de arranque do laser para o iniciar.
- Os operadores devem ter formação, estar familiarizados com a estrutura e o desempenho do equipamento e dominar os conhecimentos relevantes do sistema operativo.
- Usar equipamento de proteção do trabalho conforme necessário e usar óculos de proteção que cumpram as normas perto do raio laser.
- Não processar qualquer material antes de esclarecer se pode ser irradiado ou aquecido por laser para evitar potenciais riscos de fumo e vapor.
- Quando o equipamento estiver a funcionar, o operador não deve abandonar o posto sem autorização nem confiar a terceiros a sua guarda. Se for realmente necessário sair, a máquina deve ser parada ou o interrutor de alimentação deve ser desligado.
- Colocar o extintor de incêndio num local de fácil acesso; desligar o laser ou o obturador quando não estiver a processar; não colocar papel, tecido ou outros materiais inflamáveis perto do raio laser desprotegido.
- Se for detectada alguma anomalia durante o processamento, parar imediatamente a máquina e resolver o problema ou informar atempadamente o supervisor.
- Manter o laser, a base e as áreas circundantes limpas, arrumadas e sem manchas de óleo. As peças de trabalho, placas e materiais residuais devem ser empilhados de acordo com os regulamentos.
- Ao utilizar botijas de gás, evitar esmagar os fios de soldadura para prevenir acidentes com choques eléctricos. A utilização e o transporte de garrafas de gás devem cumprir os regulamentos de inspeção de garrafas de gás. Não expor as garrafas de gás ao sol ou perto de fontes de calor. Ao abrir a válvula da garrafa, o operador deve colocar-se do lado do bocal.
- Respeitar os regulamentos de segurança de alta tensão durante a manutenção. A manutenção deve ser efectuada de acordo com os regulamentos e procedimentos a cada 40 horas de funcionamento ou semanalmente, e a cada 1000 horas de funcionamento ou semestralmente.
- Após o arranque, deslocar manualmente a cama da máquina a baixa velocidade nas direcções X e Y para verificar se existem anomalias.
- Após a introdução de um novo programa de peças de trabalho, é necessário efetuar um teste e verificar o seu funcionamento.
- Preste atenção ao funcionamento da máquina durante o trabalho para evitar que a máquina de corte se desloque para fora da gama de deslocação efectiva ou colida com outra máquina, provocando acidentes.
- Seleção do gás auxiliar e regulação da pressão. O valor típico da pressão para o corte a alta velocidade de chapas finas é de 150-300kpa, e o corte de chapas de ferro com 12 mm de espessura requer normalmente apenas 40-60kpa.
- Quando a velocidade de corte é demasiado lenta, o feixe de partículas de faísca emplumada é diretamente descendente; quando a velocidade de fluxo é demasiado rápida, o feixe de partículas de faísca emplumada forma um ângulo agudo com a direção vertical e é instável. A velocidade de corte adequada é quando o feixe de partículas de faísca emplumada forma um ângulo obtuso com a direção vertical.
Conclusão
As máquinas de corte a laser de chapa metálica podem não só satisfazer os requisitos de várias indústrias para peças e formas metálicas, mas também poupar trabalho, melhorar a eficiência da produção e ajudar as empresas a aumentar os lucros da produção. Desde o aço carbono e o aço inoxidável a várias ligas de alta resistência, uma máquina de corte a laser de alta precisão pode ajudá-lo a atingir esse objetivo. Em última análise, com o seu desempenho superior e excelente poder expressivo, tem sido amplamente utilizada no domínio do fabrico de metais.
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia laser, as máquinas de corte a laser para metal desempenharão certamente um papel mais importante em mais domínios. A tendência de desenvolvimento do corte a laser, como maior potência, lasers com maior conversão fotoeléctrica e sistemas de controlo com maior automação, trará um espaço de desenvolvimento mais amplo para as máquinas de corte a laser.
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