O processo de corte leve é dividido em:
1. Corte por vaporização:
Sob o aquecimento de um feixe de laser de alta densidade de potência, a temperatura da superfície do material sobe rapidamente até a temperatura de ebulição, o que é suficiente para evitar o derretimento causado pela condução térmica. Como resultado, parte do material se vaporiza e desaparece, enquanto outra parte é expelida como ejeção da parte inferior da costura de corte por um fluxo de gás auxiliar.
2. Corte por fusão:
Quando a densidade de potência do feixe de laser incidente excede um determinado valor, o material dentro do ponto de irradiação do feixe começa a evaporar, formando orifícios. Uma vez formado, esse pequeno orifício atua como um corpo negro para absorver toda a energia do feixe incidente. O pequeno orifício é circundado por uma parede de metal fundido e, em seguida, um fluxo de ar auxiliar coaxial com o feixe transporta o material fundido ao redor do orifício. À medida que a peça se move, o pequeno orifício se move horizontalmente na direção do corte para formar uma costura de corte. O feixe de laser continua a brilhar ao longo da borda frontal dessa costura, e o material fundido é continuamente ou pulsantemente soprado para fora da costura.
3. Corte por fusão por oxidação:
O corte por fusão geralmente utiliza gases inertes. Se oxigênio ou outros gases ativos forem utilizados, o material é inflamado sob a irradiação de um feixe de laser, e uma violenta reação química ocorre com o oxigênio para produzir outra fonte de calor, o que é chamado de corte por fusão por oxidação. A descrição específica é a seguinte:
(1) A superfície do material é rapidamente aquecida até a temperatura de ignição sob a irradiação de um feixe de laser e, em seguida, sofre intensas reações de combustão com oxigênio, liberando uma grande quantidade de calor. Sob a ação desse calor, formam-se pequenos orifícios preenchidos com vapor no interior do material, circundados por paredes de metal fundido.
(2) A transferência de substâncias de combustão para a escória controla a taxa de combustão de oxigênio e metal, enquanto a velocidade com que o oxigênio se difunde através da escória para atingir a frente de ignição também tem um impacto significativo na taxa de combustão. Quanto maior a vazão de oxigênio, mais rápidas serão a reação química da combustão e a taxa de remoção da escória. Obviamente, quanto maior a vazão de oxigênio, melhor, pois uma vazão muito alta pode causar resfriamento rápido dos produtos da reação, ou seja, óxidos metálicos, na saída da costura de corte, o que também é prejudicial à qualidade do corte.
(3) Obviamente, existem duas fontes de calor no processo de corte por fusão por oxidação: a energia da irradiação do laser e a energia térmica gerada pela reação química entre o oxigênio e o metal. Estima-se que o calor liberado pela reação de oxidação durante o corte do aço seja responsável por cerca de 60% da energia total necessária para o corte. É evidente que o uso de oxigênio como gás auxiliar pode atingir velocidades de corte mais altas em comparação com gases inertes.
(4) No processo de corte por fusão oxidativa com duas fontes de calor, se a velocidade de combustão do oxigênio for maior que a velocidade de movimento do feixe de laser, a costura de corte parecerá larga e áspera. Se a velocidade de movimento do feixe de laser for maior que a velocidade de combustão do oxigênio, a fenda resultante será estreita e lisa. [1]
4. Controle de corte de fratura:
Para materiais frágeis propensos a danos térmicos, o corte de alta velocidade e controlável por aquecimento por feixe de laser é chamado de corte de fratura controlada. O principal objetivo desse processo de corte é aquecer uma pequena área do material frágil com um feixe de laser, causando um grande gradiente térmico e severa deformação mecânica nessa área, resultando na formação de trincas no material. Desde que um gradiente de aquecimento equilibrado seja mantido, o feixe de laser pode guiar as trincas para que ocorram em qualquer direção desejada.
Horário da postagem: 09/09/2025
