Introdução
Os lasers de fibra pulsada em nanossegundo são geralmente usados para marcação a laser, mas como o custo dos lasers de fibra pulsada em nanossegundo é baixo, compacto, confiável e não requer manutenção frequente, também é muito adequado para o corte por evaporação. Ao adotar projetos como o MOPA (Master Amplifier Power Amplifier) que modula diretamente o laser de semente, podemos obter pulsos curtos e potência de pico relativamente alta. Essas tecnologias transformaram o laser em uma ferramenta de processamento eficaz para o corte de metais.
Como alternativa a um cortador de ondas contínuas, um laser de fibra pulsada pode ser usado no processo de corte por evaporação com várias passagens. O dispositivo de monitoramento controla o laser para ir e voltar através da linha de corte, removendo apenas uma pequena quantidade de metal por vez, sem a necessidade de bicos e assistência. gás. Essa tecnologia fornece uma solução flexível, precisa e razoável. E este dispositivo é basicamente um sistema simples de marcação a laser.
Essa tecnologia de corte pode ser aplicada a uma ampla gama de materiais, de metais não ferrosos e metais não ferrosos a cerâmicas, materiais poliméricos e até compósitos contendo carbono. A velocidade de corte pode ser facilmente alterada. Para chapas de metal finas, pode ser menor que 10 mm / min. Para materiais espessos, a velocidade de corte pode ser maior que 1 mm / min. Quando usado para cortar metal espesso, técnicas especiais como compensação da linha de corte ou oscilação da viga devem ser usadas para expandir efetivamente a largura do corte. Essas velocidades podem ser lentas em comparação com o corte a laser tradicional, mas para muitas aplicações, o baixo custo e a flexibilidade dos lasers de fibra pulsada em nanossegundos é muito atraente.
Resultados experimentais mostram que todos os modelos SM / HS / HM de lasers SPI podem obter um corte eficaz, mas as características de corte de cada máquina serão ligeiramente diferentes, o que está relacionado à escolha de materiais e à produção necessária. Tomando a largura da fenda estreita como exemplo, um laser SM com um feixe de alta qualidade e um pequeno ponto é o mais adequado. Para materiais mais espessos, o tipo HM com uma potência de pico mais alta e um ponto de tamanho maior será melhor.
Material de alumínio
Alumínio puro e ligas de alumínio são amplamente utilizados, e algumas peças pequenas e complexas podem ser cortadas a partir de materiais mais espessos. (Figura 1) A superfície acabada não tem um grande efeito, como o desenho, e a peça polida também pode ser cortada muito bem. Peças com até 2 mm de espessura podem ser cortadas e modeladas dessa maneira, mas a velocidade será mais lenta.
Imagem 1 As amostras de corte incluem: 1. 2 chapa de alumínio de mm, 0. 2 chapa de aço de estanho 0. 5 mm e 2 mm de alumínio polido.
Aço inoxidável
O aço inoxidável é um material muito utilizado. Especialmente na indústria médica, os requisitos para precisão de corte são muito altos. Para materiais com grau de {. {1}} mm de espessura 304 , um sistema simples de escaneamento pode ser usado para atingir uma velocidade de corte superior a {{3} mm / min e, ao mesmo tempo, obter boa qualidade de corte. No entanto, usando um laser 40 W HM, equipado com uma cabeça de corte fixa e gás auxiliar coaxial, a velocidade de corte em 20 0μm de aço inoxidável podem atingir mais de 1. 5 m / min! (Imagem 2)
Image 2 Processamento de 200 uma chapa de aço inoxidável com uma espessura de 40 W HM de velocidade
1. 5 m / min
Material de titânio
Placas finas de titânio são fáceis de cortar. Para aplicações de engenharia, deve-se tomar cuidado para garantir que a oxidação da aresta não afete a qualidade das arestas cortadas. No entanto, para aplicações com funções técnicas menos exigentes, como joias decorativas, esse processo é ideal e pode ser combinado com a marcação de cores.
Imagem 3 Jóias artesanais em titânio 300 com uma espessura, usando 20 velocidade de corte a laser W HS 1-2mm / s
Material altamente reflexivo
Cobre, latão, prata e ouro têm refletância e condutividade elétrica extremamente altas, portanto esses materiais são frequentemente considerados muito difíceis de cortar. É necessária alta densidade de potência para iniciar o processo de corte, mas o corte é fácil com lasers de fibra de nanossegundos.
O latão é geralmente considerado um material difícil para o corte a laser, e é frequentemente usado como material experimental antes do corte de ouro para testar e estudar os parâmetros de corte. Enquanto houver potência de pico suficiente, os materiais que são bastante espessos ou até 1 mm podem ser cortados com um laser 20 W HS, e a qualidade é muito boa. Se um laser 40 W HM for usado, a espessura máxima que pode ser processada poderá atingir 2 mm. (Imagem 4)
A imagem 4 é 0. 8 equipamento de latão com espessura de mm de mm processado pelo laser 20 W, leva 7 minutos
Muitas aplicações de engenharia exigem o corte de cobre, especialmente nos campos elétrico e eletrônico, especialmente materiais de chapa metálica. Embora o material tenha alta refletividade e alta condutividade, a alta potência de pico acoplada ao metal torna a precisão do corte muito alta e sem rebarbas (Figura 5). Uma aplicação emergente é o corte de cobre de faixas de precipitação em placas PCB, pois existem certos requisitos para o corte de faixas condutoras em placas.
Image 5 Corte de chapas de cobre usando um laser de fibra 20 W
Por exemplo, metais preciosos como prata e ouro, podemos usar o laser de pulso para cortar, porque essa tecnologia pode completar formas muito complexas e a taxa de desperdício de material é muito baixa, o que é sem dúvida muito atraente para os joalheiros. A imagem abaixo é uma placa de prata muito bonita e de boa qualidade, com um diâmetro de 20 mm. Foi cortado com um laser 20 W HS. (Imagem 6)
Conclusão
Os lasers de fibra pulsada em nanossegundos são muito adequados para corte por evaporação. Os exemplos acima mostram que muitos metais podem ser cortados por lasers, o que também mostra que esses lasers são versáteis.