Última atualização:
10 de julho de 2024
Vantagens do corte a laser na indústria metalúrgica
O setor da indústria metalúrgica utiliza muito o corte a laser, pois é um processo que traz inúmeros benefícios, como: precisão de corte milimétrica, oferece agilidade ao processo, proporciona economia de energia, evita o desperdício de material e é uma prática sustentável por gerar menos resíduos.
O que é o corte a laser?
Ele é um processo de corte que utiliza um feixe de luz a laser de alta potência, responsável por sua qualidade do corte e precisão, pontos importantes na indústria metalúrgica. É bastante utilizado quando o material precisa de cortes mais complexos e com precisão milimétrica, seja em retas ou curvas. É a técnica perfeita para criar pequenas peças, já que os outros tipos de equipamentos de recorte não têm essa precisão.
O mesmo equipamento do corte a laser também é utilizado para perfurar ou gravar materiais – quando ocorre a marcação na chapa, mas sem realmente atravessá-la.
Definição e princípios básicos
O termo “laser” é uma abreviação de “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, em tradução livre é algo como “Amplificação por Emissão Estimulada de Radiação”.
O próprio nome já dá a dica de como é seu princípio básico: um feixe intenso de luz (laser) bem fino – apenas ¾ de polegada de diâmetro – sai do equipamento por meio de um ressonador a laser responsável por criar essa luz.
Ao rebater em espelhos presentes próximos à saída do ressonador, o feixe é direcionado em diferentes sentidos e é responsável por realizar o corte em retas e curvas.
Ao atingir a chapa, o laser faz o recorte de acordo com os detalhes presentes no projeto. Importante dizer que o corte a laser é um processo ágil, pois o feixe de luz tem alta potência por volta de 6 KWatts, suficiente para atravessar rapidamente a superfície da chapa para fazer o corte.
Mas como surgiu essa técnica que tem revolucionado os cortes dos mais diferentes materiais atualmente? É o que vamos ver em seguida.
Breve histórico do desenvolvimento da tecnologia
O primeiro laser foi desenvolvido por Theodore Maiman, por volta de 1960. Era um laser de rubi e esse protótipo funcional foi o primeiro passo para uma tecnologia que revolucionou diversas áreas por sua precisão milimétrica de corte.
Em 1970, Peter Houldcroft, Diretor Científico Adjunto do The Welding Institute, em Cambridge, utilizou um bocal de corte a laser com uma câmera de pressão de oxigênio para fornecer um fluxo de gás auxiliar para onde o laser era emitido. Sua intenção foi cortar uma fina chapa de aço de 1mm de espessura.
Estava criado aí o corte a laser para fins industriais que, ao longo do tempo, foi se aperfeiçoando até os dias atuais.
Benefícios do corte a laser
A tecnologia de corte a laser traz muitos benefícios para a indústria metalúrgica, vamos descrever em seguida.
Precisão e qualidade do corte
O corte a laser alcança a precisão de milímetros, por isso é utilizado para a fabricação de pequenas peças, ideais se elas precisam ser encaixadas uma nas outras. A vantagem do corte a laser é que o acabamento fica perfeito, não é preciso lixar a superfície, pois o recorte não deixa rebarbas.
Vantagens em termos de precisão
A precisão que o corte a laser oferece é perfeito para produção de peças pequenas, ainda mais com a tendência de miniaturização dos objetos atuais. Ou então, para fazer peças com requinte de detalhes e com geometrias complexas. O corte a laser consegue essa precisão e segue exatamente as indicações do projeto digital que o departamento de engenharia desenhou.
Qualidade de acabamentos
A qualidade de corte a laser é impecável, nem é necessário realizar uma operação de acabamento para utilizar a peça. Ela já está pronta, sem rebarbas ou ondulações que possam impedir o seu uso, o recorte fica perfeito.
Eficiência produtiva
Por ser um processo totalmente automatizado, o corte a laser é altamente rápido. As peças recortadas são feitas em minutos e em série. Elas podem repetir o mesmo recorte inúmeras vezes.
Velocidade e produtividade do corte
A máquina de corte a laser faz a leitura do projeto digital em todos os detalhes e começa a operar a partir daí. Por isso é altamente preciso, rápido e a produtividade é um ponto vantajoso no processo.
Redução de tempo de setup
Como já mencionamos anteriormente, o corte a laser é um processo digital totalmente automatizado. A preparação do equipamento é mais rápida e com menores chances de erro humano, já que o software com o projeto é que dará as diretrizes de como e onde fazer os recortes na chapa.
Versatilidade de aplicação
A partir de 1980, o corte a laser passou a ser utilizado em diversos tipos de materiais, demonstrando sua versatilidade e ampliando seu campo de utilização. É claro que existem diversos tipos de maquinários de corte a laser adaptados para determinado tipo de material.
Diversidade de materiais e espessuras
O corte a laser pode ser utilizado nos mais diferentes tipos de materiais e com espessuras variadas. Aqui na Vacechi, conseguimos realizar cortes em chapas metálicas de até 12,7mm, consulte-nos aqui.
Exemplos de aplicações práticas
É possível aplicar a técnica do corte a laser nos mais diferentes materiais metálicos ou não. Por sua precisão e rendimento em alta escala, diversos setores industriais estão utilizando esta técnica para cortar:
- Metais: aço, alumínio, aço inoxidável, titânio e muito mais;
- Madeira: compensado, MDF, madeira de lei, etc;
- Plásticos: acrílico, policarbonato, polietileno, polipropileno e outros;
- Vidro: vidro transparente, colorido e temperado;
- Tecido: algodão, poliéster, nylon, jeans e muito mais;
- Papel: cartolina, papel de construção, etc;
- Espuma: poliestireno, poliuretano e outros;
- Borracha: borracha natural e borracha sintética;
- Cerâmica: porcelanato, barro e muito mais;
- Pedra: mármore, granito, etc.
Viu como o corte a laser tem grande versatilidade de aplicação? Lembrando que para cada material a ser recortado, existe o equipamento mais indicado.
Tecnologias e inovações no corte a laser
O corte a laser trouxe inúmeros benefícios e inovações na fabricação de peças industriais. Por ser um processo altamente rápido (em comparação com outros tipos de corte), oferecer melhor acabamento e uma precisão inigualável que chega a milímetros, é ideal para a produção de peças pequenas para os mais diferentes tipos de indústrias.
Tipos de laser utilizados
Existem três tipos de laser, o de CO2 , o de fibra óptica e o de cristal. Vamos explicar as diferenças entre eles.
O laser de CO2 é o mais utilizado para corte de materiais não metálicos, como madeira, acrílico e tecidos. O investimento inicial é menor do que o de fibra óptica, por exemplo, mas em compensação é mais dispendioso manter o equipamento.
Já o laser de fibra óptica é o mais recomendado para o corte de metais, pois apresenta um resultado mais preciso e eficiente do que os lasers tradicionais. Pode ser usados também para soldagem, marcação e gravação. Seu custo é menor e seu feixe é direcionado em diversos sentidos, tornando-o com um custo menor de manutenção.
Podemos dizer que os lasers de cristal estão em estado sólido. Tem alto custo se comparado com os outros exemplos e sua vida útil é mais curta. Muito utilizado para recorte de metais, metais revestidos, cerâmicas e determinados plásticos.
Automação e integração com sistemas CAD/CAM
Os equipamentos de corte a laser utilizam sistemas de softwares que se integram. O CAD/CAM (Computer-Aided Design / Computer-Aided Manufacturing) controla todo o processo para a realização do corte, desde o design do que será recortado até a produção final.
O uso dos softwares integrados permite que a automação industrial atinja: alto rendimento ao automatizar a operação; maior controle da qualidade; maior eficiência operacional ao evitar erros humanos durante o processo.
Inovações recentes e tendências futuras
A tecnologia do corte a laser evoluiu muito ao longo dos anos. Mas ainda há muito campo para ser explorado. Lasers de alta potência aumentarão sua capacidade de recorte em chapas mais espessas; é um impulso considerável na tendência de miniaturização de objetos; se integrada à Internet das Coisas (IoT) o equipamento de corte a laser poderá ser operado remotamente o que aumentará seu rendimento.
A otimização das chapas a serem cortadas reduz o desperdício de material e proporciona melhor aproveitamento e, consequentemente, menor produção de resíduos, é uma operação que promove a sustentabilidade na indústria metalúrgica.
Sustentabilidade e redução de desperdício
A tecnologia dos equipamentos de corte a laser está cada vez mais sendo otimizada para aumentar a rentabilidade de produção, ao mesmo tempo que reduz a geração de resíduos. O processo de corte favorece a redução de desperdício de material, torna a eficiência energética mais efetiva e minimiza o impacto no meio ambiente.
Impacto ambiental do corte a laser
O corte a laser pode ser ajustado para economizar o material a ser recortado. Sua agilidade e eficiência permitem que consumam menos energia e apresentem alto rendimento em suas operações.
Eficiência energética e redução de resíduos
A automatização do corte a laser proporciona maior economia de material. Os desenhos podem ser ajustados para maior aproveitamento da chapa, diminuindo o desperdício. Sua operação ágil faz com que o equipamento produza mais e tenha uma eficiência energética considerável. Também não é necessário nenhum tipo de produto químico agressivo para que realize o corte, evitando a contaminação do meio ambiente.
Comparação com outros métodos de corte
Se comparado com outros métodos, o corte a laser apresenta maior sustentabilidade em suas operações: oferece maior eficiência energética, ou seja, produz mais com o mesmo consumo de energia de outros equipamentos. A precisão do corte reduz o desperdício de material e os desenhos podem ser alinhados para maior aproveitamento das chapas. Por esses motivos, o corte a laser é muito mais sustentável.
Casos de sucesso e aplicações práticas
O corte a laser oferece muitas vantagens e benefícios importantes para o setor industrial, vamos destacar alguns.
Case Studies de projetos realizados pela Vacechi
A Vacechi já realizou diversos projetos de estudo de corte a laser para seus clientes. Traga seu projeto para que nosso time de engenheiros possa analisar a fim de colocá-lo em prática. Clique aqui para entrar em contato conosco.
Exemplos de sucesso em diferentes setores industriais
O corte a laser é empregado nos diferentes setores industriais por sua versatilidade e produtividade. A rapidez e precisão de seus recortes contribuem para que as indústrias tenham sua produtividade aumentada. Veja algumas áreas que utilizam o corte a laser:
Setor automotivo: utiliza no corte de chapas metálicas para carrocerias, painéis, chassis, peças para o motor e demais componentes que necessitam de precisão milimétrica.
- Setor de eletrônicos: empregado para o recorte de placas de circuitos eletrônicos, na produção de componentes milimétricos, como sensores, microchips, entre outros.
- Setor aeroespacial: na fabricação de peças para aviões e foguetes que necessitam de recortes com precisão e acabamento impecáveis.
- Setor mobiliário: utilizado para cortar madeira, acrílico, couro, entre outros materiais. A precisão e rapidez tornam o trabalho mais ágil e uniforme, favorecendo os custos operacionais.
- Setor médico: produz equipamentos médicos de alta precisão, como tubos e fios utilizados em procedimentos operatórios delicados.
Setor de moda e acessórios: empregado para recorte de tecidos em grande escala e na fabricação de joias e acessórios.
Considerações finais sobre a importância do corte a laser
Vimos que o corte a laser oferece inúmeras aplicações nos mais diferentes setores industriais. Seu corte preciso, sua produção ágil e sua automatização fazem dele um aliado importante para que a indústria metalúrgica seja cada vez mais eficiente e produza mais.