Muitas oficinas de fabricação de chapas metálicas enfrentam problemas como rebarbas excessivas, bordas ásperas, distorção térmica significativa e baixas velocidades de corte durante o usinagem de aço inoxidável. Esses problemas não apenas aumentam o custo dos processos subsequentes de retificação, mas também impactam a qualidade do produto e os prazos de entrega.

Se você deseja solucionar esses problemas, leia este post do blog. Você aprenderá como obter cortes de aço inoxidável de alta qualidade usando uma máquina de corte a laser de fibra .

Por que cortar aço inoxidável é tão difícil?

Em comparação com o corte de aço carbono, as máquinas de corte a laser enfrentam desafios significativamente maiores ao cortar aço inoxidável, principalmente devido às seguintes características:

Alta refletividade: Comparado ao aço carbono comum, o aço inoxidável apresenta uma taxa de absorção de energia laser menor e requer maior estabilidade nos parâmetros do processo.

Alta condutividade térmica: O aço inoxidável tem uma condutividade térmica menor do que o aço carbono, portanto o calor tende a se acumular mais facilmente na área de corte.

Alto ponto de fusão e viscosidade: O aço inoxidável tem um ponto de fusão de aproximadamente 1400–1500 °C e sua viscosidade é alta no estado fundido. Consequentemente, é necessária uma densidade de energia do laser mais alta para fundir completamente o material e remover a escória.

Impacto dos elementos de liga: O aço inoxidável contém elementos de liga como cromo, níquel e molibdênio. Em altas temperaturas, esses elementos formam óxidos refratários, o que aumenta a dificuldade de corte e pode levar à redução da qualidade da aresta de corte.

Principais fatores que afetam a qualidade do corte a laser de aço inoxidável.

1. Potência do laser

A potência da máquina de corte a laser CNC é o fator mais crítico para determinar a capacidade e a eficiência de corte do aço inoxidável. Potência insuficiente leva à penetração incompleta, velocidades de corte lentas e maior formação de rebarbas; por outro lado, potência excessiva resulta em cortes excessivamente largos, ablação das bordas e deformação do material.

2. Velocidade de corte

A velocidade de corte está intimamente relacionada à potência do laser; ambas devem ser precisamente ajustadas para se obter resultados de corte ideais.

Velocidade excessiva: Isso pode resultar em corte incompleto e falha na remoção completa da escória, causando rebarbas na superfície inferior.

Muito lento: Isso pode causar derretimento excessivo do material, bordas ásperas, expansão da zona afetada pelo calor e até mesmo perfuração.

3. Nitrogênio ou oxigênio: qual gás é melhor para cortar aço inoxidável?

O gás auxiliar desempenha um papel crucial no corte de aço inoxidável; ele não só remove a escória, como também protege as bordas de corte da oxidação. Nitrogênio e oxigênio são gases auxiliares comumente usados no corte de aço inoxidável, e existem diferenças significativas em seu desempenho de corte e aplicações adequadas.

Cada um possui suas próprias vantagens e desvantagens e é adequado para diferentes cenários:

Para a maioria das aplicações em aço inoxidável, especialmente aquelas que exigem alto acabamento superficial e soldabilidade, o corte com nitrogênio é o método preferido. O corte com oxigênio deve ser considerado apenas para melhorar a eficiência no corte de chapas com espessura superior a 12 mm, e quando a qualidade da borda não for um requisito crítico.

4. Posição de foco

A posição do foco do laser afeta diretamente a distribuição da densidade de energia na superfície de corte e é um dos parâmetros-chave que determinam a qualidade do corte.

Ao cortar chapas finas de aço inoxidável, o foco geralmente é posicionado na superfície do material ou ligeiramente acima dela para obter uma largura de corte estreita e uma superfície de corte lisa.

Ao cortar chapas grossas, o foco geralmente é colocado no interior do material para aumentar a largura da zona fundida e melhorar as condições de evacuação do material fundido.

5. Condição do bico

O bocal é o consumível mais facilmente negligenciado, porém de maior influência, no corte a laser. O diâmetro do orifício, a geometria e a concentricidade do bocal afetam diretamente a estabilidade do jato de gás e a eficiência da evacuação do material fundido.

O bocal deve ser mantido limpo e sua concentricidade deve ser verificada regularmente. Um bocal danificado ou deformado pode causar fluxo de gás turbulento, afetando seriamente a qualidade do corte, e deve ser substituído imediatamente.

6. Qualidade do Material

A qualidade do próprio material de aço inoxidável também afeta os resultados do corte:

A oxidação, as manchas de óleo e os riscos na superfície do material reduzem a absorção do laser, resultando em um corte instável.

O aço inoxidável de diferentes fabricantes ou lotes pode variar em composição e condição da superfície, exigindo ajustes apropriados nos parâmetros de corte.

A falta de planicidade do material pode causar alterações no ponto focal, afetando a consistência do corte.

Como obter um corte de aço inoxidável sem rebarbas

O corte sem rebarbas é um dos principais objetivos no processamento de aço inoxidável; ele elimina a necessidade de operações de retificação subsequentes e melhora significativamente a eficiência da produção. Para alcançar um corte sem rebarbas, é necessária a otimização abrangente dos seguintes aspectos:

1. Selecionando o bico apropriado

Primeiramente, selecione o tamanho e o modelo do bico adequados com base na espessura do aço inoxidável. Ao cortar aço inoxidável com nitrogênio, certifique-se de usar um bico de camada única. Além disso, antes de cortar aço inoxidável a laser, verifique se o bico está danificado e se sua circularidade está normal.

2. Utilize nitrogênio de alta pureza

O corte com nitrogênio produz bordas brilhantes, livres de oxidação e rebarbas. A pureza do nitrogênio deve ser de no mínimo 99,99%, e a pressão deve ser ajustada de acordo com a espessura da chapa.

3. Ajuste corretamente a potência e a velocidade.

As rebarbas são frequentemente causadas por uma incompatibilidade entre potência e velocidade.

Princípio de otimização: Aumente a velocidade adequadamente quando houver acúmulo de escória no fundo. Reduza a velocidade quando o corte não estiver penetrando. Os ajustes de parâmetros devem ser feitos gradualmente.

4. Ajuste o ponto focal com precisão.

Para aço inoxidável de diferentes espessuras, o ponto focal ideal deve ser determinado por meio de testes. Geralmente, quanto mais espessa a chapa, mais baixo deve ser o ponto focal.

Se você deseja saber mais sobre os detalhes técnicos do corte a laser de aço inoxidável ou precisa de ajuda para selecionar a máquina de corte a laser de aço inoxidável ideal para sua empresa, entre em contato com a equipe de especialistas da AORE Laser imediatamente. Oferecemos testes de processo gratuitos e soluções personalizadas para ajudá-lo a obter um processamento de aço inoxidável mais eficiente e de maior qualidade.

Perguntas frequentes

P1: Qual o melhor gás para cortar aço inoxidável?

A1: Para a maioria das aplicações, o nitrogênio é a melhor opção para cortar aço inoxidável. Ele produz bordas de corte brilhantes e livres de oxidação, que podem ser soldadas imediatamente sem qualquer pós-processamento. O oxigênio só deve ser considerado para aumentar a velocidade de corte em chapas com espessura superior a 12 mm e quando a aparência não for uma preocupação primordial.

P2: Por que meu aço inoxidável sempre fica com rebarbas após o corte?

A2: Rebarbas são o problema mais comum no corte de aço inoxidável. As principais causas incluem: potência do laser insuficiente, velocidade de corte excessiva, baixa pressão do gás, ponto focal muito alto ou bico danificado. Você pode solucionar o problema e ajustar os parâmetros um a um, nesta ordem.

P3: Um laser de CO2 consegue cortar aço inoxidável?

A3: Sim, um laser de CO2 pode cortar aço inoxidável, mas apenas se a máquina for um sistema industrial de alta potência equipado com gás auxiliar de alta pressão.

Q4: Qual a precisão do corte a laser?

A4: As tolerâncias são normalmente de ±0,15 mm, dependendo do material e da espessura.