Corte a laser de fibra: respostas diretas

Rebarba no inox cortado com nitrogênio quase sempre significa que o material fundido não está sendo expulso rápido o bastante: velocidade baixa demais para a potência, pressão ou pureza do nitrogênio insuficientes, bico gasto ou descentralizado, ou foco alto demais dentro da chapa. Comece pelo estado do bico e pela pressão do gás — eles explicam a maior parte dos casos de rebarba na oficina.

Quando uma máquina que cortava para de penetrar, o feixe está perdendo energia no caminho até a chapa ou chegando no lugar errado. Em ordem de probabilidade: vidro de proteção sujo ou trincado, bico gasto, foco deslocado, queda de pressão de gás e só então a própria fonte.

Escória no aço carbono é óxido fundido que solidificou antes de o gás conseguir removê-lo. As alavancas, nesta ordem: pressão de oxigênio (quase sempre alta demais em chapa grossa), velocidade de corte, posição do foco e distância bico-chapa. Acima de 10 mm, a maior parte dos problemas de escória é de pressão e foco, não de potência.

As estrias são a impressão digital de uma frente de fusão instável. Linhas grossas e arrastadas para trás indicam que o material fundido não acompanha — em geral velocidade, foco ou dinâmica do gás. Linhas finas e uniformes são normais e não somem por completo; o que se controla é a profundidade delas e a que altura da aresta elas começam.

O respingo é material fundido ejetado de volta para cima, em direção ao cabeçote, em vez de descer pela sangria — geralmente por perfuração agressiva demais em material grosso, distância bico-chapa baixa demais ou pressão alta demais para o bico. Ele entope o bico rápido, e um bico entupido piora ainda mais o respingo.

Conicidade significa que o feixe não está entregando um corte de paredes retas em toda a espessura: geralmente o foco está na superfície ou acima dela em material grosso, a velocidade está um pouco alta demais, ou uma lente gasta está espalhando o feixe. Aparece principalmente em chapa acima de 8–10 mm, onde o feixe precisa percorrer mais profundidade.

A regra prática: cortando com nitrogênio, o foco vai abaixo da superfície — mais ou menos de um terço a dois terços da espessura. Cortando aço carbono com oxigênio, o foco fica na superfície ou pouco acima dela. Em chapa fina abaixo de 2 mm ele fica perto de zero nos dois casos.

O tempo de perfuração cresce com a espessura: em uma fibra de 6 kW, chapa fina perfura em bem menos de um segundo, 10 mm em cerca de um segundo e chapa de 20 mm exige de um a três segundos com potência em rampa. Material grosso perfura com oxigênio em baixa pressão e com o foco mais alto que o de corte, e só depois entra o conjunto de parâmetros de corte.

A velocidade cai rápido com a espessura e depende do gás: uma fibra de 6 kW corta inox de 1 mm com nitrogênio a 30–40 m/min, 6 mm a cerca de 5 m/min e 10 mm a 2–3 m/min. Aço carbono com oxigênio é mais lento em chapa fina, mas continua cortando até 20 mm, onde o nitrogênio deixa de ser prático.

A sangria é a largura de material que o feixe realmente remove — mais estreita que um corte de serra, mas não é zero. Numa fibra de 3–6 kW ela costuma ficar em 0,1–0,3 mm em chapa fina e cresce para 0,4–0,6 mm acima de 10 mm, principalmente por causa do diâmetro do bico, do foco e do gás de corte.

O diâmetro do bico segue a espessura e o gás: bicos simples pequenos de 1,0–1,5 mm para corte de aço carbono com oxigênio, e bicos duplos maiores de 1,4–3,0 mm para corte com nitrogênio, onde um jato largo e de alta pressão precisa varrer o material fundido. Bico grande demais desperdiça gás e afrouxa o jato; pequeno demais deixa a sangria sem gás.

O consumo é definido pelo diâmetro do bico e pela pressão, não pela potência do laser: um bico de 2,0 mm a 15 bar joga algo como 30–45 m³/h pela sangria, e um bico de 3,0 mm a 20 bar pode passar de 90 m³/h. É por isso que cortar chapa grossa com nitrogênio costuma ser a maior linha isolada do custo por peça.

O oxigênio queima enquanto corta, então é mais rápido e mais barato em aço carbono e alcança espessuras maiores, mas deixa a aresta oxidada. O nitrogênio só expulsa o material fundido e entrega aresta limpa, soldável e resistente à corrosão em inox e alumínio — com pressão mais alta, velocidade menor e custo de gás muito maior.

O alumínio corta com nitrogênio em alta pressão, parecido com o inox, mas sua alta refletividade e condutividade térmica pedem mais margem de potência para a mesma espessura e perdoam bem menos uma lente suja ou um foco levemente fora — os dois causam corte perdido, não só queda de qualidade.

Pode, e sai mais rápido e mais barato que o nitrogênio, mas a aresta oxida: fica escura ou com tom de palha e perde resistência à corrosão bem no corte. Serve para chapa grossa, peças estruturais e qualquer coisa que depois é esmerilhada ou pintada — não para peças aparentes ou que exigem aresta pronta para soldar.

O custo por peça é gás de assistência, eletricidade, consumíveis (bico, lente, filtros) e tempo de máquina, mais ou menos nessa ordem de grandeza em trabalhos com nitrogênio. Em aço carbono fino com oxigênio, gás e consumíveis são baratos e o tempo de máquina domina; em inox grosso com nitrogênio, o gás sozinho pode ser a maior linha.

Depende das horas cortadas por semana e do preço do cilindro, não da potência da máquina. Uma oficina que corta inox em vários turnos com nitrogênio de cilindro costuma recuperar um gerador de porte médio em um a dois anos; uma oficina que usa nitrogênio só ocasionalmente raramente empata as contas.

Uma rotina que funciona cobre quatro intervalos: checagem diária de lente e bico, limpeza semanal de trilhos e óptica, inspeção mensal de linhas de gás e filtros, e manutenção periódica de chiller e caminho do feixe controlada por horas de operação, não pelo calendário. Pular as checagens diárias é o que causa a maioria dos defeitos cobertos no resto deste site.

O desalinhamento aparece como qualidade que muda por direção ou por posição na mesa, não como uma falha única e óbvia: corte bom em um eixo mas áspero no outro, ou bom perto do centro e pior perto das bordas. Um teste com papel de queima em dois pontos do caminho do feixe encontra isso mais rápido do que tentar adivinhar só pelo corte.

A maioria dos códigos de falha se divide em duas famílias: códigos do chiller (temperatura, fluxo, pressão — geralmente com prefixo E) e códigos de alarme do drive servo (encoder, superaquecimento, comunicação — geralmente códigos de letras no display do drive). Os dois apontam para um subsistema específico, não para a fonte de laser em si, e a maioria tem uma checagem simples antes de chamar a assistência.