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Corte A Laser PROCESSO DE USINAGEM NÃO CONVENCIONAL: JONAS C. ULLER MAICON ADILSON T. MARCIO DE OLIVEIRA REGINALDO MOTTA

Apresentacao Corte Laser

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Corte A Laser

PROCESSO DE USINAGEM NÃO CONVENCIONAL:

JONAS C. ULLERMAICON ADILSON T.

MARCIO DE OLIVEIRAREGINALDO MOTTA

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CORTE A LASER: INTRODUÇÃO

• As empresas buscam atualmente máquinas e equipamentos mais eficientes que atendam aos atuais níveis de exigência e qualidade.

• Baixos custos de produção, ou seja, redução de itens não conformes, redução no tempo de fabricação e aumento de produtividade

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CORTE A LASER: INTRODUÇÃO

• Existem vários processos mecânicos de fabricação que envolvem o corte de chapas metálicas, como corte com jato de água, oxicorte, plasma e o corte a laser.

• Neste último, é possível encontrar fortes ligações teóricas e práticas com a física (GOLLMANN, 2010).

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CORTE A LASER: INTRODUÇÃO

Light

Amplification by

Stimulated

Emission of

Radiation

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CORTE A LASER: INTRODUÇÃO

Uma tradução livre:

Amplificação da luz através da emissão estimulada de

radiação

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CORTE A LASER: HISTÓRICO

Em 1917 Einstein introduziu o conceito de utilizar moléculas e a radiação estimulada.

Na Segunda Guerra mundial, Charles Townes pretendia produzir micro-ondas mais curtas.

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CORTE A LASER: HISTÓRICO

Charles Townes

Descobriu o Maser (radiação estimulada de comprimento de onda de 1 cm) que foi o precursor do laser.

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CORTE A LASER: HISTÓRICO

Theodore Maiman que em 1960 conseguiu fazer funcionar o primeiro laser sólido, feito a partir de um cristal de rubi.

Javan desenvolveu o primeiro laser a gás, a partir de uma mistura dos gases nobres Hélio e Neônio.

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CORTE A LASER: HISTÓRICO

Vídeo

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CARACTERÍSTICAS

Processo baseado na energia termoelétrica para remoção de material em que o metal é fundido e vaporizado por feixe concentrado de luz monocromática intensa chamada de Laser, obtido pela excitação dos elétrons.

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CARACTERÍSTICAS

Utilizando um veículo ativo que pode ser um sólido (rubi) ou um gás (CO2 sobe pressão), este feixe de luz produz uma intensa energia na forma de calor.

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

Tipos de Laser:

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

1ª Etapa: Um forte gerador produz um raio que é encaminhado para a cabeça de corte

2ª Etapa: Espelhos ajustáveis direcionam o feixe de laser por um caminho ótico

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

3ª Etapa: O raio, que até então apresentava baixa densidade de energia, atravessa uma lente de foco que ajusta a intensidade e o tamanho do feixe. 

Page 17: Apresentacao Corte Laser

CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

4ª Etapa: É adicionada uma substância gasosa (Oxigênio ou Nitrogênio), e o feixe focado passa a apresentar uma alta densidade de energia.

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

5ª Etapa: O feixe é convergido sobre o material a ser trabalhado, quando, então, é efetuado o corte (a densidade energética do feixe “derrete” o material na linha de corte que é evaporado).

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

5ª Etapa: O feixe é convergido sobre o material a ser trabalhado, quando, então, é efetuado o corte (a densidade energética do feixe “derrete” o material na linha de corte que é evaporado).

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

Experimento Prático

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

Vídeo

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CARACTERÍSTICAS E FUNCIONAMENTOS

Alguns parâmetros de controle estão relacionados abaixo:

• Impurezas na mistura de gases• Potência do feixe• Vazão do gás de assistência • Diâmetro do Raio Incidente• Velocidade de Corte

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EFICIÊNCIA DO FUNCIONAMENTOS

 A eficiência do processo de CORTE LASER está principalmente relacionada à:

• Correta seleção das características do Sistema de Geração do Laser

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EFICIÊNCIA DO FUNCIONAMENTOS

• Qualidade do sistema de posicionamento e movimentação relativa do conjunto material/cabeçote de corte

• Adequação de Layout

• Capacitação dos operadores e programadores

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EFICIÊNCIA DO FUNCIONAMENTOS

• Qualidade dos gases utilizados

• Qualidade das instalações de suprimento de gases

• Assistência técnica

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VANTAGENS

• Flexibilidade e versatilidade para a automação do processo através de robôs

• Alta qualidade da produção e precisão

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VANTAGENS

• Não necessita contato mecânico com a peça

• Possibilita altíssimas velocidades de corte

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VANTAGENS

• É silencioso, eficiente, não requer troca de ferramenta de corte e não demanda o desenvolvimento de matrizes

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VANTAGENS

• Permite que projetos complexos, cheios de detalhes e ângulos difíceis, sejam realizados de forma perfeita

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VANTAGENS

• Menor investimento no caso de modificações no produto. Muitas vezes apenas a reprogramação dos robôs já engloba toda a modificação necessária.

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VANTAGENS

• É extremamente versátil em processar diferentes materiais como: acrílico, madeira, couro, papel, plástico, aço carbono, aço inox, aços galvanizados, alumínio e suas ligas, titânio, borrachas e compósitos, tecidos, vidros e Quartzo

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VANTAGENS

• Mínima Zona Termicamente Afetada (ZTA)

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DESVANTAGENS

• Alto custo inicial do sistema

• Requer um nível de automação alto como robôs e dispositivos

• Necessita integração a sistema CNC

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DESVANTAGENS

• Limitação de profundidade de corte e espessuras.

• Dificuldade em cortar materiais refletivos

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DESVANTAGENS

• Depósitos de fuligem na superfície

• Requer um volume de produção relativamente alto para amortizar o investimento

• Não aconselhável corte para materiais poliméricos

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APLICAÇÃO

• Processamento de Materiais • Controle dimensional, • Medicina, • Odontologia, • Entretenimento, • Telecomunicações,• Construção civil.

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APLICAÇÃO : Processamento de Materiais

• Automobilístico (Montadoras e Autopeças)

• Transformação Mecânica (Máquinas, Equipamentos e Prestadores de Serviços)

• Eletroeletrônicos (Linha Branca e Marrom)

• Transportes (Rodoviário, Ferroviário, Metroviário, Marítimo, Aéreo)

• Implementos Agrícolas

• Vidros e Não-Metálicos

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APLICAÇÃO : Processamento de Materiais

Corte de chapas

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APLICAÇÃO : Processamento de Materiais

Corte de tubos

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APLICAÇÃO : Processamento de Materiais

Corte de 3D de peças já estampadas

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APLICAÇÃO : Processamento de Materiais

Corte de 3D de peças já estampadas

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APLICAÇÃO : Processamento de Materiais

Corte a laser de carimbos e acrílico

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REFERÊNCIA

http://www.trumpf-laser.com/en/solutions/applications/laser-cutting.html acessado 03/04/2013

http://guiametal.com.br/content/processo-corte-laser.html acessado 03/04/2013

http://www.forp.usp.br/restauradora/laser/fisica.html acessado em 03/04/2013

http://.scrib.com/doc/3970063/aula-61-corte-com-laser acessado em 03/04/2013