O processo de manufatura tem evoluído constantemente desde a revolução industrial, no início do século XVII, e cada vez mais a automação toma seu espaço nos processos. Por isso que hoje existe a chamada indústria 4.0, que mostra que esse crescimento passou por três novas fases antes de está no que estamos vivendo hoje.
A quarta revolução industrial tem como objetivo aumentar a produção com redução de custos operacionais. E neste cenário está presente um dos processos que mais contribui para a evolução da indústria devido às suas diversas vantagens na otimização de custos e produção: o corte a laser, usando máquinas que marcaram as várias fases dessa nova etapa que as fabricantes vêm vivenciando.
De forma básica, todas as produções que usam chaparia metálica, o corte a laser tem alcançado devido aos benefícios do processo, como qualidade de corte superior e precisão, e também maior aproveitamento do material. Atualmente, esse processo vem sendo acompanhado por programas altamente inteligentes, onde unidos à tecnologia CNC, permitem um resultado bem mais satisfatório, flexibilidade e versatilidade no corte de geometrias de complexidades diferentes e agilidade.
Corte a laser de chapa metálica: o que é?
O corte a laser com chapa metálica é um processo térmico realizado por cristal ou fibra, o corte é feito no material após ser atingido por um feixe de luz, esse processo, aquece ao ponto de derreter. Para isso, é necessário o uso de gases. Hoje, existem duas principais tecnologias: aCO2 e a fibra óptica.
Corte a laser: como é feito?
Para fazer o corte a laser, é necessário um gerador de alta potência que produz um raio que é movimentado até a cabeça do corte, direcionando um feixe de laser por meio de um caminho óptico, ou seja, espelhos ajustáveis. Até então, esse raio apresentava uma baixa densidade de energia, atravessando uma lente de foco que faz o ajuste da intensidade e do tamanho do feixe. Ao chegar no cabeçote da máquina, a luz será direcionada por meio de lentes por um único ponto.
Portanto, esse direcionamento da luz a laser, ocorre em um diâmetro menor que 0,25mm.O foco do feixe começa a gerar uma alta densidade de energia sendo direcionada para o material que será trabalhado. E assim o corte é efetuado. A densidade do feixe é tão forte que causa o derretimento do material de forma precisa na linha do corte. A máquina executa o corte em alguns milésimos de segundo.
Esse sistema permite a execução com precisão de projetos complexos, com vários detalhes e ângulos.
Quais as vantagens do processo de corte a laser?
São muitos os benefícios que o corte a laser oferece. veja alguns deles:
O trabalho do raio laser é feito sem precisar de qualquer tipo de contato. Assim, a ferramenta não sofre desgastes sem causar deformações ou danos na peça;
O processo não restringe o material pela forma;
O acabamento é perfeito, sem que fique nenhuma distorção e com zona mínima afetada;
Não acontece desperdício de material;
O processo é flexível e ágil;
A furação e corte é feito em alta velocidade;
Por não produzir muito barulho, a máquina pode trabalhar em três turnos;
As peças não são distorcidas.
Qual a diferença entre corte CO2 e a fibra óptica
O processo de corte a laser CO2 acontece através de uma mistura de gases que geram um feixe de comprimento de onda de aproximadamente 1,06 microns, enquanto o laser fibra óptica é gerado pelo processo de excitação de cristais, com um comprimento de onda de aproximadamente 1,06 microns.
Portanto, essa diferença está sobretudo na eficiência, entre 8% e 30%, e também na refrigeração, sendo que o laser CO2 tem um aquecimento bem maior e, por isso, precisa de equipamentos para fazer o suporte e arrefecimento. Portanto, todas essas diferenças causam impacto direto nos custos de rotina e manutenção dessas máquinas.
Portanto, no quesito efetividade, o laser fibra óptica possui melhor desempenho em de até 5 mm de espessura. A partir daí, torna-se muito parecido o resultado final. Um dos fatores que impactam na potência da máquina é a velocidade do corte; no entanto, a fibra óptica em chapas de menor espessura são bem mais velozes.
Sobre o processo de corte a laser
O funcionamento de corte a laser acontece de forma integrada com um sistema CAD/CAM, onde se desenvolve um projeto detalhado e que é usado como orientação no material que será executado no trabalho. Para a execução desse processo não é necessário o desenvolvimento de matrizes, dessa forma, é mais ágil e eficaz.
O processo é feito da seguinte forma: um soprador semelhante a uma turbina gira a 900hz e faz circular CO2 ( gás carbônico) dentro de uma câmera, onde há dois eletrodos ligados a uma fonte de alta-tensão. Através desses eletrodos um campo elétrico é criado, aumentando a energia do gás(CO2) no interior da câmera e em função desse acréscimo, os elétrons que formam o CO2 se excitam, fazendo com que os níveis orbitais mudem, passando a girar em níveis mais externos.