Corte de Feixe de Alta Energia de Metais: 2 Processos

Este artigo lança luz sobre os dois processos principais incluídos no corte de metais de feixes de alta energia. Os processos são: 1. Corte de feixe de elétrons 2. Corte de feixe de laser.

Processo # 1. Corte de feixe de elétrons:

Neste processo, um feixe de elétrons (EB) de elétrons de alta velocidade é feito para colidir com a peça de trabalho a ser cortada. A configuração é a mesma usada para soldagem por feixe de elétrons (EBW), no entanto, a entrada de calor necessária para o corte é maior.

O feixe de elétrons gera calor na peça de trabalho que vaporiza o material e permite que o feixe penetre mais fundo pela técnica de buraco da fechadura. A profundidade da penetração depende do poder do feixe. Enquanto em EBW o metal flui ao redor do buraco da fechadura e se enche atrás, no corte a entrada de calor é aumentada de forma que o buraco de fechadura não é fechado.

Todos esses metais que podem ser soldados pelo processo EBW também podem ser cortados por este processo. A qualidade do corte do pneu compara favoravelmente com a qualidade do corte no corte oxi-acetileno. Dependendo da manobrabilidade do trabalho ou da pistola de feixe de elétrons, qualquer forma desejada pode ser cortada.

O processo EB pode ser usado com vantagem para cortar metais reativos como zircônio, titânio, etc. No entanto, como uma grande quantidade de vapores metálicos é produzida durante a operação de corte e o metal fundido cai do corte na câmara de vácuo, apresenta dificuldades consideráveis manuseio eficiente do processo. Além disso, o custo do equipamento é muito alto. A menos que o processo seja inevitável, ele está sendo substituído por corte por feixe de laser.

Processo # 2. Corte de Feixe Laser:

O corte por feixe de laser é um processo de corte térmico que emprega um feixe de luz coerente concentrado para derreter o material onde o corte é necessário. O equipamento utilizado é o mesmo da soldagem por feixe de laser. O processo pode ser usado com ou sem um gás fornecido externamente; se for usado oxigênio, o corte pode ser feito mais rápido em alguns metais, devido ao calor adicional produzido pela reação exotérmica.

Além do oxigênio, uma ampla variedade de outros gases auxiliares, como ar comprimido, hélio, argônio, dióxido de carbono e nitrogênio, podem ser usados ​​com eficácia. Os cortes obtidos com gás inerte exibem bordas limpas, não oxidadas, mas podem ter metal tenaz solidificado colado ao fundo das peças cortadas; com o corte assistido por oxigénio, o material preso é principalmente uma escória fácil de separar devido à sua fragilidade.

O corte a laser requer o uso de feixe de laser de ondas contínuas (CW). Quando a densidade de energia adequada não é obtida com um laser CW, ela é frequentemente aumentada com um jato de gás de alta velocidade. Em geral, o laser CW com até 1 KW de potência e 10% de eficiência é suficiente para cortar metais finos. No entanto, para cortar seções mais espessas, por exemplo, aço de 54 mm de espessura, é necessário um feixe de 6 KW, conforme mostrado na tabela 19.9.

A principal vantagem do corte por feixe de laser é que ele pode ser usado na atmosfera normal ou ser aspirado com igual eficácia. O feixe pode ser transportado por longas distâncias com sistemas ópticos para que o gerador de feixe possa ser mantido longe da estação de trabalho, possibilitando que o feixe seja usado em locais de acessibilidade limitada. Ele fornece densidade de calor muito alta e não requer que a peça de trabalho faça parte do sistema elétrico. No entanto, o corte por feixe de laser é dispendioso em comparação com o corte de gás oxi-combustível e, até agora, o corte por feixe de laser está confinado a materiais finos.

Além dos metais, o raio laser é utilizado com sucesso para cortar plásticos, tecidos sintéticos de madeira e cerâmicas. Um dos principais usos do feixe de laser é o corte de madeira compensada e madeira prensada na indústria da madeira. Também foi usado com eficiência para cortar tecidos para fazer roupas de grande escala. Espera-se que os potenciais de corte por feixe de laser sejam plenamente explorados assim que as unidades geradoras de laser se tornarem mais facilmente disponíveis a custos razoáveis.