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 30/07/2020

Comparativo: Entenda o porquê sair de métodos de corte convencionais para o laser de fibra.

No último artigo, publicamos um estudo (acesse aqui) mostrando que mais de 95% das máquinas de corte a laser que foram instaladas no Brasil no último ano, contam com a tecnologia laser de fibra óptica.

Esse dado reflete toda a redução de custo, aumento de produtividade e competitividade que o laser de fibra pode proporcionar em comparação com o CO2. Porém, apesar de ter sido o método de corte mais popular durante muito tempo, o corte com lasers CO2, e o laser de Fibra não são os únicos no mercado. 

No mercado brasileiro, existem diversos tipos de corte, como: plasma, puncionadeira, jato d’água e oxicorte. Neste artigo, você entenderá as diferenças destes tipos de corte e o porquê das empresas no mundo todo estarem migrando para o laser de fibra.

Corte a Plasma

O corte a plasma pode ser utilizado para cortar metais, desde chapas finas a chapas grossas (poucos centímetros, ou dezenas de mm.) O corte é geralmente mais largo do que o corte a laser, e a marca da entrada de calor na peça fica significativamente maior. 

Devido ao corte mais largo, maior entrada de calor na peça, superfícies cortadas mais ásperas/niveladas em alguns casos, e variabilidade devido à degradação do bico em longos períodos, o corte a plasma é tipicamente considerado um método menos preciso para cortar chapas de metais, em comparação com os lasers. 

Historicamente, a vantagem do corte a plasma sobre o laser tem sido no corte de chapas grossas. Mas o rápido aumento da potência do laser de fibra a preços cada vez mais econômicos reduziu a diferença de alcance entre os dois processos ano após ano. Por exemplo, com sistemas laser de fibra de 10-12 kW, é possível obter alta qualidade e velocidade de corte em chapas de uma polegada (25 mm) de espessura em aço inoxidável, aço macio, e alumínio. A potência disponível dos lasers continua a aumentar, permitindo o corte de espessuras cada vez maiores com o acabamento que só o laser de fibra pode oferecer.

Além disso, os gastos de energia com o corte de plasma costumam ser bem mais altos, assim como os gastos com manutenção.


Puncionamento

O corte por puncionamento pode até ser rápido, porque em muitos casos toda a peça pode ser esculpida com um único golpe. No entanto, requer grandes investimentos iniciais de ferramentas e, portanto, o lote de produção deve ser suficientemente grande para justificar o custo. Além disso, o puncionamento é limitado à chapas mais finas e não resulta em um bom acabamento no geral. Algumas oficinas que trabalham num ambiente ágil podem ser desencorajadas quanto ao corte por punção devido a necessidade de mais trabalho por parte de operadores (por exemplo, remoção de rebarbas pós-processo). 

Outro ponto importante é a constante necessidade de manutenção das máquinas puncionadeiras, que acabam ficando muito tempo paradas, gerando mais custos.

Oxicorte

Este tipo de corte de peças metálicas consiste na mistura de gás combustível e oxigênio. Geralmente, se aquece a peça a ser cortada até determinada temperatura –  no aço, essa temperatura fica, por exemplo,  entre 700 e 900 ºC – e se joga, na área do corte, um jato de oxigênio puro, que provoca a formação de óxidos líquidos do metal. Essa reação é altamente exotérmica, gerando calor suficiente para romper o aço em duas partes.

Este método de corte é limitado às variantes de aço carbono e de baixa liga. 

No geral, o corte a laser é mais preciso, mais rápido e capaz de cortar uma gama maior de metais do que o oxicorte. Além disso, o laser é muito mais seguro.

Corte Jato d’água

As máquinas de jato de água são versáteis no corte tanto de metais como de não-metais. O jato de água é fundamentalmente um processo mecânico, então para materiais com maior dureza são necessárias mais força de corte e, por consequência, o corte tem de ser mais lento. O corte de metais requer a utilização de abrasivos no jato de água, o que implica vários desafios. Estes incluem o desgaste dos bicos, a gestão da pilha abrasiva acumulada e os custos de funcionamento dos pós abrasivos. Gastos com manutenção e a poluição por partículas/ruído são queixas comuns sobre o corte por jato de água em um ambiente de oficina. 

O corte por jato de água é flexível em termos da gama de materiais e espessuras que pode cortar; o material não precisa de ser condutor (ao contrário do plasma) e pode ser bastante espesso. No entanto, os lasers de fibra proporcionam cortes mais rápidos em chapas metálicas. Também não requerem manutenção constante, ou consumíveis, o que faz com que seja a solução de produção preferível se a oficina tiver uma demanda alta de corte de chapas metálicas.


5. Corte CO2

As tradicionais máquinas de corte CO2 podem cortar uma boa variedade de materiais, porém, no corte de metais acabam tendo seu desempenho superado pelo corte de Fibra, que além de contar com mais velocidade, precisão e potência em seu feixe, possui outros benefícios como: redução do consumo de energia, baixa manutenção e robustez.

Em muitos casos, é possível reduzir os custos de operação e manutenção em até 70% se compararmos o laser de Fibra com o laser de CO2.

Conclusão

Os custos de capital e os custos de funcionamento dos processos de corte são muito diferentes. Dada a alta velocidade e confiabilidade dos lasers de fibra, ele normalmente supera outros processos em termos de custo por peça.
A possibilidade de aumentar a potência do laser e a praticidade das máquinas de fibra óptica, ano após ano, irá alterar ainda mais o cálculo do custo em favor do corte a laser de fibra.

Com tudo isso em mente, é possível entender o porquê de mais de 95% das máquinas de corte instaladas no Brasil em 2019 utilizarem a tecnologia de fibra óptica.

Caso a sua empresa possua máquinas que não contam com o que há de mais moderno em tecnologia para processamento de chapas, a Welle Laser propõe a realização de um estudo detalhado sem custos, que demonstrará o ganho que a tecnologia do laser de fibra, produzido por uma empresa brasileira, pode proporcionar.

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