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Jun 14, 2023

É mais do que apenas cortar materiais grossos. Trata-se também de reduzir o tempo do processo.

Primeiro de seu tipo na África do Sul.

Os fabricantes não precisam ser especialistas em tecnologia de corte a laser de fibra para saber que, se podem cortar chapas de 6 mm com um laser de 4kW, podem cortá-la mais rapidamente com uma fonte de energia de laser de 8kW. Agora pense no que eles podem fazer com uma máquina de corte a laser de fibra de 30kW.

Essas opções estão disponíveis para fabricantes de metal hoje, mas focar apenas no corte de metal espesso com esses novos lasers de fibra de alta potência seria errado. Essas máquinas de 10, 12 e até 15 kW podem fazer muito mais do que cortar materiais espessos, mesmo que essa seja a primeira coisa que vem à mente de um fabricante de metal quando se fala dessas poderosas máquinas-ferramenta. A realidade é que a grande maioria das empresas de fabricação de metal processa metal com 6 mm ou menos. Simplesmente não há muitos centros de serviço que exijam corte a laser de metais muito espessos e especiais. Esses tipos de aplicações não são abundantes e geralmente são feitos via corte a plasma ou oxicorte ou no caso de chapas muito grossas via corte por jato de água.

A Fast Flame Profiling comprou um laser de fibra Penta de 30kW de alta potência da African Lazer Solutions para substituir uma máquina de CO2 que estava ficando "cansada". Sobressalentes para manter a máquina funcionando também ficaram muito caros, segundo a empresa

A história da tecnologia de laser de fibra de alta potência é sobre a redução do tempo de processo no corte a laser. É por isso que vemos fabricantes de metal comprando uma máquina de corte a laser de alta potência para substituir dois ou até três lasers mais antigos. Eles podem retirar as peças da base do laser de forma mais rápida e barata do que nunca.

Um olhar mais atento sobre como chegamos aqui Foi apenas em meados dos anos 2000 que as máquinas de corte a laser de CO2 de alta potência foram consideradas a ferramenta necessária para processar a placa de forma rápida e eficiente. Apenas alguns anos depois, a tecnologia de laser de fibra foi introduzida e sua taxa de adoção explodiu em meados desta década. Sem a necessidade de se preocupar com limpeza de espelhos ou lentes, verificações de fole e alinhamentos de feixes, os fabricantes encontraram uma nova ferramenta de corte que exigia pouca manutenção e custava cerca de metade do custo de operação de um sistema de CO2.

O laser de fibra também produz um comprimento de onda de feixe que é cerca de 10 vezes menor que o comprimento de onda de feixe de 10 mícrons associado a um ressonador de CO2. Este feixe focalizado produz uma maior densidade de potência que, quando combinada com a maior taxa de absorção da tecnologia, se traduz em velocidades de corte que superam em muito as de um laser de CO2, particularmente em materiais com espessura inferior a 6 mm.

Com a tecnologia de laser de fibra, os fabricantes podem aumentar a potência dessas máquinas-ferramenta com a adição de módulos de produção de laser. (Nos módulos, a luz emitida por diodos semicondutores é excitada em fibra ótica dopada com itérbio até que o laser seja produzido; todos os módulos são unidos a uma fibra ativa, que é então usada para fornecer o feixe de laser.) É por isso que o recente aumento de potência ocorreu tão rapidamente. Do ponto de vista da tecnologia pura, adicionar potência não é complexo. Na verdade, os sistemas de soldagem a laser de fibra hoje podem exceder 100kW em alguns casos.

Placa grande que foi cortada no novo laser de fibra Penta de 30kW

A razão pela qual os fabricantes não têm sistemas de 100kW em suas fábricas é que os sistemas de entrega de vigas simplesmente não conseguem lidar com tanta energia. É por isso que tanta pesquisa está sendo feita no projeto da cabeça de corte. Cada fabricante de sistema de corte a laser está procurando produzir uma cabeça de corte confiável que possa fornecer o feixe de laser de fibra por um longo período de tempo em face de condições de corte severas, o que é mais do que provável de ocorrer ao cortar materiais espessos.

Nos últimos anos, esses mesmos fabricantes de máquinas-ferramenta desenvolveram óticas de cabeça de corte que podem modular o tamanho do feixe durante o corte. Este desenvolvimento tecnológico impulsionou as máquinas de corte a laser de fibra de serem estritamente uma ferramenta para cortar chapas finas. À medida que o material fica mais espesso, um feixe mais largo é necessário para criar mais corte para que o metal fundido possa ser removido.