O corte a laser é um método de corte térmico que utiliza um feixe de laser concentrado de alta densidade de potência para irradiar a peça de trabalho. Isso faz com que o material irradiado derreta, vaporize, sofra ablação ou atinja seu ponto de ignição rapidamente. Simultaneamente, um fluxo de ar de alta velocidade coaxial com o feixe de laser remove o material fundido, cortando assim a peça de trabalho.
Classificação e características do corte a laser
O corte a laser pode ser dividido em quatro tipos: corte por vaporização a laser, corte por fusão a laser, corte a laser com oxigênio e corte a laser com fratura controlada.
Utiliza um feixe de laser de alta densidade energética para aquecer a peça de trabalho, elevando rapidamente sua temperatura até o ponto de ebulição do material em um tempo extremamente curto, fazendo com que o material vaporize e forme vapor. O vapor é ejetado em alta velocidade, criando um corte no material à medida que escapa. Como a maioria dos materiais possui alto calor de vaporização, o corte por vaporização a laser requer potência e densidade de potência substanciais.
No corte por fusão a laser, o laser aquece e funde o material metálico. Um gás não oxidante (como Ar, He, N, etc.) é então insuflado através de um bocal coaxial com o feixe de laser. A alta pressão do gás expulsa o metal fundido, formando um corte. Ao contrário do corte por vaporização, este método não requer a vaporização completa do material e consome apenas 1/10 da energia necessária para o corte por vaporização. É utilizado principalmente para cortar metais não oxidáveis ou reativos, incluindo aço inoxidável, titânio, alumínio e suas ligas.
Corte a laser com oxigênio
O princípio do corte a laser com oxigênio é semelhante ao do corte oxiacetilênico. O laser atua como uma fonte de calor de pré-aquecimento, enquanto gases ativos (como o oxigênio) servem como gás de corte. Por um lado, o gás insuflado reage com o metal a ser cortado, desencadeando uma reação de oxidação que libera uma grande quantidade de calor oxidante. Por outro lado, ele remove óxidos fundidos e material derretido da zona de reação, formando um corte no metal. A reação de oxidação durante o corte gera calor significativo, portanto, o corte a laser com oxigênio requer apenas metade da energia do corte por fusão, enquanto sua velocidade de corte é muito maior do que a do corte por vaporização e fusão. É aplicado principalmente a materiais metálicos oxidáveis, como aço carbono, aço titânio e aço tratado termicamente.
Gravação a laser e fratura controlada
A gravação a laser utiliza um laser de alta densidade de energia para escanear a superfície de materiais frágeis, criando um pequeno sulco por evaporação. A aplicação de uma determinada pressão provoca a fratura do material ao longo do sulco. Lasers Q-switched e lasers de CO₂ são comumente utilizados para gravação a laser. A fratura controlada aproveita a acentuada distribuição de temperatura gerada durante a gravação a laser para criar tensão térmica localizada em materiais frágeis, fazendo com que se quebrem ao longo do sulco gravado.
Aplicações do corte a laser
A maioria das máquinas de corte a laser são operadas por meio de programas de controle numérico (CN) ou configuradas como robôs de corte. Como um método de processamento de precisão, o corte a laser pode cortar quase todos os materiais, incluindo o corte 2D ou 3D de chapas metálicas finas. No setor aeroespacial, a tecnologia de corte a laser é usada principalmente para cortar materiais aeroespaciais especiais, como ligas de titânio, ligas de alumínio, ligas de níquel, ligas de cromo, aço inoxidável, óxido de berílio, materiais compósitos, plásticos, cerâmicas e quartzo. Os componentes aeroespaciais processados por corte a laser incluem tubos de chama de motores, revestimentos de liga de titânio de paredes finas, estruturas de aeronaves, revestimentos de liga de titânio, longarinas de asas, painéis de asa de cauda, rotores principais de helicópteros e placas isolantes térmicas de cerâmica de ônibus espaciais.
Data da publicação: 08/12/2025
