Processo de corte de alumínio e liga de alumínio por máquina de corte a laser de fibra

A máquina de corte a laser de fibra óptica pode processar alumínio de metal não ferroso e liga de alumínio

Metais não ferrosos geralmente se referem a todos os metais, exceto ferro (e às vezes manganês e cromo) e ligas à base de ferro. O alumínio e suas ligas também são metais não ferrosos. Na indústria de processamento de metal, as máquinas de corte a laser são equipamentos de processamento comuns. As máquinas de corte a laser de fibra podem processar alumínio e suas ligas. Vamos aprender sobre corte a laser de alumínio e ligas de alumínio.

Corte a laser de alumínio e suas ligas:

O alumínio puro é mais difícil de cortar do que os metais à base de ferro devido ao seu baixo ponto de fusão, alta condutividade térmica e, especialmente, sua baixa taxa de absorção para lasers de CO2. Não apenas a velocidade de corte é lenta, mas também a aresta inferior do corte é propensa à aderência de escória e a superfície de corte é áspera. Devido à inclusão de outros elementos de liga nas ligas de alumínio, a absorção de CO2 e luz laser aumenta no estado sólido, tornando-o mais fácil de cortar do que o alumínio puro, com espessura e velocidade de corte ligeiramente maiores. Atualmente, o corte de alumínio e suas ligas geralmente utiliza laser de CO2, laser contínuo ou laser pulsado.

Corte a laser contínuo a gás CO2:

（1） Potência do laser.

A potência do laser necessária para cortar alumínio e suas ligas é maior que a necessária para cortar ligas de ferro. Um laser com potência de 1 kW pode cortar alumínio puro industrial com espessura máxima de cerca de 2 milímetros e placas de liga de alumínio com espessura máxima de cerca de 3 milímetros. Um laser com potência de 3 kW pode cortar alumínio puro industrial com uma espessura máxima de cerca de 10 mm. O laser tem uma potência de 5,7 kw e pode cortar alumínio puro industrial com uma espessura máxima de cerca de 12,7 mm e uma velocidade de corte de até 80 cm/min.

(2) O tipo e a pressão do gás auxiliar.

Ao cortar alumínio e suas ligas, o tipo e a pressão dos gases auxiliares têm um impacto significativo na velocidade de corte, adesão da escória de corte e rugosidade da superfície de corte.

Usando O2 como gás auxiliar, o processo de corte é acompanhado por uma reação exotérmica oxidativa, que é benéfica para melhorar a velocidade de corte. No entanto, escória de óxido de alto ponto de fusão e alta viscosidade, Al2O3, é formada no entalhe. Quando a escória flui na incisão, devido ao seu alto teor de calor, a superfície de corte formada torna-se mais espessa devido à fusão secundária. Por outro lado, quando a escória é descarregada para o fundo do corte, devido ao resfriamento do fluxo de ar auxiliar e à condução de calor da peça, a viscosidade aumenta ainda mais e a fluidez torna-se ruim, muitas vezes formando escória pegajosa que é difícil de descascar na superfície inferior da peça de trabalho. Para fazer isso, a pressão do gás deve ser aumentada. Ao mesmo tempo, a superfície de corte obtida usando CO2 como gás auxiliar é relativamente áspera. Quando a velocidade de corte se aproxima da velocidade máxima de corte, a rugosidade da superfície de corte é melhorada.

Com o N2 como gás auxiliar, como o N2 não reage com o metal base durante o processo de corte, a perfurabilidade da escória não é muito boa e, mesmo que fique pendurada no fundo do corte, é fácil de remover. Portanto, quando a pressão do gás é maior que 0,5 MPa, pode-se obter um corte sem escória, mas a velocidade de corte é menor que a do gás auxiliar. Pelo contrário, a relação entre rugosidade e velocidade de rotação é basicamente linear. Quanto menor a velocidade de rotação, menor a rugosidade. Além disso, o teor de elementos de liga é baixo e a rugosidade da superfície de corte é grande. No entanto, a rugosidade da superfície de corte das ligas de alumínio com alto teor de elementos de liga é pequena.

Ao cortar ligas de alumínio para aviação, o fluxo de ar auxiliar duplo também é usado. Ou seja, o bocal interno emite nitrogênio e o bocal externo emite uma corrente de oxigênio, com uma pressão de gás de 0,8M pa, pode-se obter uma superfície de corte livre de resíduos de adesivo.

(3) Processo de corte e parâmetros.

As principais questões técnicas no corte contínuo a laser de CO2 de alumínio e ligas de alumínio são a eliminação de inclusões de escória e a melhoria da rugosidade da superfície de corte. Além de selecionar o gás auxiliar apropriado e a velocidade de corte, as seguintes medidas também podem ser tomadas para evitar a formação de escória.

1. Aplique previamente uma camada de agente antiaderente à base de grafite na parte de trás da placa de alumínio.

O filme usado para embalar placas de liga de alumínio também pode prevenir a aderência de escória.

Tabela 2-6 Materiais de referência para corte a laser de CO 2 da liga A1CuMgmn.

Tabela 2-7 Parâmetros de corte a laser de CO 2 para liga de alumínio, liga de alumínio zinco cobre e liga de alumínio silício.