Corte a laser

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Corte de metais a laser
Trabalho de pesquisa

11 De Maio de 2009

Laser, FCUL

José Alves, Nº 33424

Corte de metais a laser

Introdução
O corte a laser é hoje a aplicação industrial mais comum do laser. É um método de separação de materiais em segmentos de acordo com geometria desejada. Para além do seu fascínio que é raramente a razão do seu investimento, a razão mais provável doseu investimento é porque o feixe de laser está habilitado para cortar mais rapidamente e eficazmente, com melhor qualidade e precisão do que os outros processos de corte. Há poucos materiais que não podem ser cortados de alguma forma utilizando um feixe de laser focalizado. Em geral, o corte a laser proporciona a melhor combinação entre a qualidade e produtividade. Dados mostram que utilizando umlaser de CO2 de potência entre 1-2 kW, relativamente barato, pode se cortar alguns metros/minuto de materiais para a engenharia. Procedimentos têm sido desenvolvidos para cortar secções de várias dezenas de milímetro em espessura. O corte a laser foi adoptado como substituto directo do corte convencional praticamente em todos os tipos de indústrias. O corte a laser é um processo a duas dimensõesna qual o material removido é obtido por focalizar (a uma distância constante) um feixe de laser de alta intensidade sobre a peça que se pretende cortar. É um processo térmico em que o feixe é principal fonte de calor, o feixe de laser aquece e subsequentemente funde ou vaporiza o material atingindo toda a sua espessura e então cria-se uma frente de corte. O material fundido é expulso da frente decorte com auxílio de um jacto de gás pressurizado. O presente trabalho é um trabalho de pesquisa, dando ênfase ao corte de metais a laser. Os lasers são hoje capazes de cortar uma grande faixa de materiais metálicos tais como: os aços, super ligas metálicas, cobre, alumínio e muitos outros. Vários mecanismos diferentes operam durante o processo de corte, mas o principal mecanismo de processamentopode ser identificado através da identificação do tipo de material. O principal método para o corte de metais a laser é o corte por fusão, este método tem uma variante que é o corte por fusão reactiva ou assistida por gases reactivos, em que é introduzido um gás reactivo para expulsar o material fundido da frente de corte. A irradiância deve ser altamente suficiente para fundir o material. Osprocedimentos para a modelação do corte por fusão são geralmente complexas, são considerados os fenómenos de transferência de calor, absorção da radiação electromagnética, fluxo de fluido e a dinâmica da fonte de laser. Muitas operações de corte têm sido feitas utilizando lasers de CO2 e Nd:YAG por causa da sua capacidade de produzir valores elevados de potência média. O corte de metais requer maiorpotência média do que o corte de materiais não metálicos. Neste trabalho irá ser abordado os métodos do corte de metais a laser, as características dos metais que influenciam o corte, é descrito alguns parâmetros relevantes para o corte, é descrito os tipos de lasers que são utilizados, resumindo, este trabalho tem como objectivo descrever o corte de metais a laser.
Trabalho de pesquisa

2 Corte de metais a laser

1.Descrição geral do corte
O corte de metais a laser, tecnologia de processamento de materiais mais estabilizada, é um método de moldagem e separação de peças metálicas em segmentos com geometria desejada. O processo de corte é executado através do movimento de um feixe de laser focalizado ao longo da superfície da peça a uma distância constante, criando assim uma frentede corte (kerf) estreito (tipicamente alguns décimos de milímetros). A frente de corte penetra toda a espessura do material. O corte é um processo térmico na qual parte da energia do feixe é absorvida pela peça de metal. A energia absorvida aquece e transforma o material na frente de corte num estado fundido, na qual é facilmente a sua remoção. Normalmente, o material fundido é expulso por um...
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