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Na indústria transformadora,As chapas de aço inoxidável são usadas em uma ampla gama de aplicações. Sua qualidade de corte desempenha um papel decisivo na precisão e aparência do produto. A tecnologia de corte a laser tornou-se uma excelente escolha para o processamento de aço inoxidável devido à sua alta eficiência, precisão e pequena área afetada pelo calor. No entanto, existem muitos tipos de equipamentos de corte a laser no mercado, o que é vertiginoso, como escolher o modelo mais adequado para chapas de aço inoxidável? A seguir, este artigo falará sobre como escolher o idealmáquina de corte a laser de aço inoxidávelpara você a partir de uma série de aspectos-chave.

O que define um cortador a laser de aço inoxidável?

OA máquina de corte a laser de aço inoxidável usa um feixe de laser de alta energiapara irradiar a placa de aço inoxidável, para que a placa possa ser rapidamente derretida, vaporizada ou atingir o ponto de ignição. Ao mesmo tempo, o fundido é soprado por um fluxo de ar de alta velocidade coaxial com a viga para completar a tarefa de corte. Estemétodo de corte tem alta precisão e alta velocidade, costura de corte estreita, pequena área afetada pelo calor e superfície de corte muito lisa, especialmente adequada para o processamento de materiais metálicos, como aço inoxidável.

Análise de indicadores principais

Ao escolher uma máquina de corte a laser de aço inoxidável, existem vários indicadores-chave para se concentrar.

1. Tipo de laser

Índice	Laser de fibra (1μm)	Laser de CO₂ (10,6 μm)
Absortividade	40-50% (aço inoxidável)	5-15% (aço inoxidável)
Eficiência de corte	Vantagem de velocidade da folha (3 mm ou menos)	Vantagem de qualidade da placa (>6 mm)
Eficiência de conversão fotoelétrica	25%	10%
Materiais aplicáveis	À base de metal (cobre cortável)	Metálico ou não metálico
Custos de funcionamento	Baixo (Consumo de Energia + Manutenção)	Alto (consumo de gás + manutenção)

Sugestões de seleção:

• DuranteUsinagem de precisão de chapas finas(menos de 3 mm de espessura), os lasers de fibra são preferidos.
• Para processamento de chapas grossas (espessuras superiores a 10 mm), considere o uso de lasers de CO₂ de alta potência.
• Se você precisar cortar cobre, terá que usar um laser de fibra.

2. Requisitos de energia

A potência do laser tem um impacto significativo na capacidade de corte. Ao cortar chapas de aço inoxidável, diferentes espessuras têm os seguintes requisitos de energia:

1. O corte de chapas de aço inoxidável de 1 mm de espessura requer uma potência de laser não inferior a 500 W.
2. O corte de chapas de aço inoxidável de 10 mm de espessura requer uma potência de laser não inferior a 6.000 W.
3. Escolher a potência certa do laser pode não apenas garantir eficiência e qualidade de corte, mas também evitar o desperdício de energia e reduzir a perda de equipamentos.

3. Padrão de precisão de corte

De acordo com a ISO 9013:2018:

• Precisão de posicionamento: A precisão de posicionamento do eixo X/Y é de ±0,03 mm.
• Repetibilidade: até ±0,02 mm.
• Rugosidade da superfície de corte: Ra não excede 6,5 μm quando o nitrogênio é usado.
• Perpendicularidade: Quando oespessura da placaé menor ou igual a 10 mm, o desvio de verticalidade não excede 0,1 mm.

4. Tecnologia de garantia de precisão:

• Sistema de acionamento de motor linear com aceleração de 2G e além.
• Sistema servo de controle de circuito fechado, frequência de resposta não inferior a 1kHz.
• Cabeça de corte com foco automático, tempo de resposta dinâmico menor ou igual a 50ms.

Qual é o princípio de funcionamento da máquina de corte a laser de aço inoxidável?

As máquinas de corte a laser de aço inoxidável contam com um feixe de laser de alta densidade de energia para cortar aço inoxidável com precisãoe o fluxo de trabalho é o seguinte:

1. Geração de laser

O laser é o núcleo, produzindo um feixe de laser de alta densidade de energia. Tem a boa direcionalidade e monocromaticidade, e a energia da energia é concentrada altamente, fornecendo uma base da energia para o corte eficiente, e produzindo continuamente um laser estável para promoverprocesso de corte.

2. Focagem de feixe

Através do sistema óptico composto por espelhos e lentes, oO feixe de laser é focado em um ponto muito pequeno, e a densidade de energia é muito melhorada. O feixe de laser focalizado é extremamente quente o suficiente para derreter ou mesmo vaporizar o aço inoxidável instantaneamente, e a óptica é calibrada com precisão para garantir que o feixe de laser caia precisamente no local de corte.

3. Aquecimento do material

O feixe de laser de alta energia focalizado irradia osuperfície da placa de aço inoxidável, a placa absorve rapidamente a energia luminosa e a converte em energia térmica, a temperatura sobe acentuadamente até o ponto de fusão ou ponto de ebulição em um curto espaço de tempo, o material começa a derreter ou vaporizar e a energia do laser interage com o material para mudar seu estado físico.

4. Remoção de material

Depois que o aço inoxidável é derretido ou gaseificado, ele forma um fundido ou óxido, e o gás auxiliar (nitrogênio, oxigênio, etc.) é soprado para a área de corte em alta velocidade através de um bico especial, soprando essas substâncias e formando uma fenda. O oxigênio pode aumentar a velocidade de corte por meio da reação de oxidação, o que é adequado para cenários com requisitos de alta velocidade; O nitrogênio, como um gás inerte, pode proteger a superfície de corte da oxidação, e é usado na maior parte nos casos onde a qualidade de superfície é exigida para ser alta,dependendo das características do material e do processo de corte.

5. Controle de movimento

O controle numérico (CNC) é essencial para controlar com precisão a cabeça do laserou mesa para se mover ao longo de um caminho predefinido para obter um corte de forma complexa. O sistema possui alta precisão e velocidade rápida, garantindo a precisão do caminho de corte e melhorando oeficiência de corte, o operador insere o padrão de corte e os parâmetros, e o sistema controla automaticamente o movimento das peças para concluir o corte preciso.

6. Fresco e limpo

No momento em que o corte é concluído, devido à boa dissipação de calor do aço inoxidável e ao resfriamento natural do ambiente, a placa é rapidamente resfriada e a aresta de corte é lisa e plana.A precisão do corte a laser é alta, a zona afetada pelo calor é pequena e, na maioria dos casos, o material cortado não precisa ser reprocessado e pode ser usado diretamente para processamento ou uso subsequente, melhorando a eficiência da produção e reduzindo custos.

Qual tipo de laser corta mais rápido?

Emcorte a laser de aço inoxidável, os cortadores a laser de fibra normalmente cortam mais rápido do que os cortadores a laser CO₂. A seguir, uma análise das vantagens das máquinas de corte a laser de fibra em termos de velocidade de corte:

A vantagem de velocidade da máquina de corte a laser de fibra

Tratamento de refletância: Os lasers de fibra penetram no aço inoxidável (40%) até 3 vezes mais eficientemente do que os lasers de CO₂. Isso significa que, ao cortar aço inoxidável, o laser de fibra pode penetrar na superfície do material de forma mais eficaz, melhorando a eficiência do corte.
Comparação de velocidade: Tomando uma folha de 1 mm como exemplo, a velocidade de corte da máquina de corte a laser de fibra pode chegar a 25m / min, enquanto a velocidade de corte doMáquina de corte a laser CO₂é somente 8m/min. Esses dados mostram diretamente que, na mesma espessura do corte de chapas de aço inoxidável, a velocidade da máquina de corte a laser de fibra é significativamente mais rápida.

Limitações dos cortadores a laser CO₂

Amarelecimento e oxidação da superfície de corte: Ao cortar aço inoxidável com espessura superior a 8 mm, a superfície de corte da máquina de corte a laser CO₂ é propensa a amarelecimento e oxidação. Isso não afeta apenas a qualidade do corte, mas também pode causar transtornos ao processamento subsequente.

Índice	Lasers de fibra	Laser de CO₂
Vantagem de velocidade	Folha (≤6mm)	Placa (>8mm)
Qualidade de corte	Corte liso (Ra≤6.5μm)	Corte bruto (Ra≥25μm)
Problemas de oxidação	Sem camada de óxido	Placas grossas são suscetíveis ao amarelecimento e oxidação
Custos de funcionamento	Baixo (Consumo de Energia + Manutenção)	Alto (consumo de gás)
Materiais aplicáveis	À base de metal (cobre cortável)	Metálico ou não metálico

Sugestões de seleção:

1. Opção de laser de fibra:

• Processamento de aço inoxidávelcom espessura ≤ 8mm
• Exigência de cortes não oxidados de alta precisão (como peças de precisão, equipamentos médicos)
• Necessidade de cortar cobre ou materiais altamente reflexivos

2. Considere o laser de CO₂:

• Processamento de aço inoxidável com espessura > 12 mm (retificação subsequente necessária)
• Necessidade de cortar não metais (como madeira, plástico) ao mesmo tempo
• O orçamento é limitado e o requisito de qualidade de corte não é alto

Como a espessura do material afeta a escolha?

No corte a laser de aço inoxidável, oA espessura do material é a chave para determinar a seleção do equipamento de corte.Placas de aço inoxidável de diferentes espessuras têm vantagens diferentes para diferentes equipamentos de adaptação.

Faixa de espessura	Equipamento recomendado	Parâmetros-chave	Método de corte
Folha (0,5-3 mm)	Laser de fibra de 500-1.500 W	Comprimento de onda 1μm, taxa de absorção 35-40% Eficiência de conversão fotoelétrica 25%	O nitrogênio protege o corte
Placa Média & Pesada (4-15mm)	Laser de fibra de 4.000 W +	Oxigênio assistido, velocidade aumentada em 50% Ponto diameter0.1-0.3mm	Corte reativo ao oxigênio
Placa extra grossa (>15mm)	Lasers de disco de 6 kW ou mais	Qualidade do feixe M²<1.3 Profundidade de penetração > 25mm	Alto brilho através do corte

Qual sistema de resfriamento é crítico?

Nas máquinas de corte a laser, os sistemas de resfriamento a água são essenciais para equipamentos de alta potência. Aqui estão os principais requisitos e benefícios de um sistema refrigerado a água:

Requisitos principais:

• Fluxo de água: pelo menos 4 litros por minuto por quilowatt de potência para evitar o superaquecimento e a deformação da lente, epara garantir a precisão do corte.
• Controle de temperatura da água: É necessário manter um controle preciso de ±0,5 ° C para evitar que a névoa de condensação afete a estabilidade do caminho óptico.

Vantagem:

1. Dissipação de calor eficiente: A água circulante retira o calor para garantir o funcionamento estável do equipamento, e a eficiência de dissipação de calor é maior do que a do sistema refrigerado a ar.
2. Alta estabilidade: Controle preciso da temperatura, reduz as flutuações de desempenho emelhorar a estabilidade da qualidade de corte.
3. Vida útil prolongada: Dissipação de calor eficaz, reduz o estresse térmico e prolonga a vida útil do equipamento.

Limitações dos sistemas refrigerados a ar:

• Faixa de potência limitada: apenas para dispositivos de pequena potência de até 1kW.
• Baixa eficiência de dissipação de calor: É difícil dissipar grandes quantidades de calor rapidamente.

Cenários de aplicação:

1. Corte de alta potência: O sistema refrigerado a água garante a operação estável do equipamento sob altas cargas.
2. Usinagem de precisão: Forneça um ambiente estável e melhore a precisão do corte.

OO sistema de resfriamento a água é indispensável em máquinas de corte a laser de alta potênciapara garantir uma dissipação de calor eficiente e um desempenho estável.

Quais padrões de segurança devem ser atendidos?

Paraatender a esses padrões de segurança, você precisa começar com o projeto do equipamento, especificações operacionais, proteção pessoal e gerenciamento ambiental, e a seguir está uma introdução detalhada:

Aspectos de segurança do laser

Para cumprir com o padrão de classe de proteção IEC 60825 - 1 Classe 1, é necessário garantir que oequipamentos a laser possuem medidas de controle de emissões, intertravamentos de segurança, marcações claras de classe de segurança a laser no equipamento e que o operador é treinado em segurança a laser.

Tratamento de gases de escape

De acordo com a norma de emissão de poeiras metálicas EN 1093-3, é necessário ter um sistema de recolha de gases de escape eficiente e bem vedado, utilizar equipamentos de tratamento de gases de escape adequados e instalar equipamentos de monitorização de emissões para garantir que as normas de emissão são cumpridas.

Aspectos de proteção operacional

Equipado com óculos de proteção especiais de comprimento de onda, sua densidade óptica deve atingir OD7+, e o operador deve usá-lo de maneira padronizada durante toda a operação.
Forneça uma cabine de trabalho totalmente fechada, que possa efetivamente isolar mais de 90dB de ruído, e a cabine de trabalho deve ter uma boa estrutura de vedação e materiais de isolamento acústico e instalar equipamentos de monitoramento de ruído.

Como selecionar o cortador a laser ideal para chapas de aço inoxidável?

1. Defina suas necessidades

• Espessura do material:O laser de fibra é selecionado para placa fina (1-6 mm) eLaser de CO₂ ou fibra de alta potênciaé considerado para chapa grossa (>6mm).
• Requisitos de precisão:laser de fibra (ponto pequeno) para peças de precisão e processamento comum pode equilibrar eficiência e custo.
• Escala de produção:Funções de automação (como foco automático, aninhamento inteligente) são necessárias para grandes quantidades.

2. Comparação de tipos de dispositivos

• Laser de fibra:Adequado para chapas finas, de alta velocidade, sem manutenção, mas com diminuição da qualidade das chapas grossas.
• Laser de CO₂:Corte estável de chapas grossas, mas alto consumo de energia e manutenção.

3. Parâmetros principais

• Poder:Estimado pelo fator de × de espessura (40-60) (por exemplo, 3000-3600W para 6 mm).
• Foco:A placa fina se concentra na superfície e a placa grossa é abaixada adequadamente.
• Gás:oxigênio para melhorar a eficiência, nitrogênio para garantir a qualidade.

4.Custo & Pós-venda

• Investimento inicial:O equipamento de fibra óptica é caro, mas economiza energia a longo prazo, o CO₂ é barato, mas tem muitos consumíveis.
• Serviço:Escolha uma marca com resposta rápida e peças de reposição suficientes.

Resumo

Escolhendo uma máquina de corte a laser de aço inoxidáveldeve seguir a lógica de "a demanda impulsiona os parâmetros e os parâmetros determinam o equipamento". Recomenda-se verificar o desempenho do equipamento por meio de corte experimental e priorizar fornecedores com capacidade de iteração técnica. No futuro, com a popularização dos lasers de 10.000 watts, a eficiência do corte de chapas grossas será aprimorada ainda mais e as empresas poderão selecionar modelos de forma flexível com base em seus próprios planos de desenvolvimento.

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Perguntas frequentes

1. Qual intensidade de laser é necessária para cortar aço inoxidável?

A intensidade do laser (potência) necessária para cortar aço inoxidável depende da espessura do aço inoxidável e dos requisitos de qualidade de corte. De um modo geral, a potência pode ser de cerca de 1600W para cortar aço inoxidável de 2 mm; a potência pode precisar atingir 2200W ou mais para cortar aço inoxidável de 3 mm. Em aplicações práticas, também é necessário ajustar de acordo com parâmetros como velocidade de corte, posição de foco e tipo de gás.

2. O laser de CO2 pode cortar aço inoxidável?

Sim. As máquinas de corte a laser de CO2 podem cortar aço inoxidável de forma estável, especialmente adequadas para cortar aço carbono em 20 mm, aço inoxidável em 10 mm e ligas de alumínio abaixo de 8 mm. O comprimento de onda do laser de CO2 é de 10,6um, o que também é adequado para cortar materiais não metálicos.

3. Como escolher uma máquina de corte a laser de acordo com a espessura da chapa de aço inoxidável?

A espessura da chapa de aço inoxidável é um importante fator de referência para selecionar a potência da máquina de corte a laser. De um modo geral, para cortar chapas de aço inoxidável abaixo de 2 mm, uma máquina de corte a laser com potência de cerca de 1000W pode ser selecionada; para cortar chapas de aço inoxidável de 3-6mm, a potência precisa chegar a mais de 2000W; Para cortar chapas de aço inoxidável mais grossas, um dispositivo de maior potência precisa ser selecionado.

4. Como equilibrar a precisão e a velocidade de corte?

A precisão e a velocidade de corte são dois importantes indicadores de desempenho das máquinas de corte a laser. No corte de chapas de aço inoxidável, se a precisão de corte for alta, como a produção de artesanato fino, deve-se escolher equipamentos com alta precisão e boa estabilidade; Se você prestar mais atenção à velocidade de corte para melhorar a eficiência da produção, poderá prestar atenção aos parâmetros de velocidade de corte da máquina de corte. Em aplicações práticas, é necessário encontrar um equilíbrio entre precisão e velocidade de acordo com necessidades específicas.

Recurso

Corte a laser

Efeito dos parâmetros de corte a laser na qualidade da superfície do aço de baixo carbono (S235)