Multi-stage Piercing in CypCut
Perfuração em múltiplas etapas no CypCut
A perfuração (pierce) na aba Layer está dividida em várias etapas; o número depende da versão do CypCut.
No CypCut a sequência de perfuração executa da última etapa para a primeira — ou seja, a primeira etapa que você configura é executada por último.
Existem 2 modos principais — Blasting pierce (perfuração bruta, rápida) e Gradual pierces (perfuração gradual, suave). Dependendo da espessura do metal, podem ser combinados.
O início da perfuração no programa é a última etapa (Blasting pierce).
Blasting pierce — perfuração bruta (rápida)
A primeira perfuração, bruta, usa um feixe com foco positivo (focus pos +) e a mesma pressão (BAR) do corte, focado no centro do metal. O laser aquece o metal continuamente até a fusão, formando uma cratera cujo tamanho depende da espessura da chapa. O metal fundido é rapidamente expulso pelo jato de oxigênio, formando um furo de perfuração — seu diâmetro médio é cerca de metade da espessura da chapa. Devido à emissão contínua, ocorrem fortes respingos de metal incandescente, o que não é adequado para cortes com requisitos de precisão elevados.
Todo o processo: o foco é ajustado acima da superfície do material e a profundidade da perfuração aumenta para aquecimento rápido. Embora esse método gere muito metal fundido que respinga na superfície da peça, ele reduz drasticamente o tempo de perfuração em metal espesso. O Blasting pierce serve para metal até 8 mm.
Lembre-se: o controle dos parâmetros e a limpeza das lentes de proteção são responsabilidade exclusiva do operador.
Em metais finos os respingos são praticamente imperceptíveis.
Gradual pierces — perfuração gradual (suave)
Na maioria dos casos a qualidade do Gradual pierces é melhor que a do Blasting pierce, mas o tempo é significativamente maior — embora a qualidade aumente várias vezes.
Em metais a partir de 10 mm vale combinar Blasting e Gradual pierces.
O laser opera em modo contínuo ou pulsado; o modo pulsado dá mais controle sobre a perfuração — alta potência de pico, baixo duty cycle e foco negativo — para fundir e vaporizar uma pequena quantidade de material por vez. A perfuração se aprofunda gradualmente; cada pulso empurra partículas finas para o interior. Como gás auxiliar usa-se ar comprimido ou nitrogênio, para reduzir o alargamento do furo; com oxigênio é preciso mais cuidado, pois ele reage com aço carbono. A pressão do gás auxiliar (BAR) é menor que a do oxigênio usado no corte. O aprofundamento leva alguns segundos; o processo nem sempre se completa em uma única etapa, depende da espessura. A última etapa completa o rompimento total e, se foi usado ar ou nitrogênio, o gás auxiliar é trocado imediatamente por oxigênio para o corte.
Processo por estágios: após a irradiação do feixe laser sobre a peça, a superfície aquece primeiro (A); depois o aquecimento se aprofunda gradualmente (B) → (C) → (D) até o rompimento final (E).
O processo não é rápido, mas obtemos uma perfuração suave, preservamos ao máximo a geometria do furo — ponto de entrada limpo, zona afetada pelo calor mínima.
Esse tipo de perfuração deve começar pelo Blasting pierce e então adicionar etapas de Gradual pierces.
Resumo
- Para metal até 8 mm, pode-se usar Blasting pierce: o ponto de entrada pode ficar bruto, mas se a precisão do furo não for crítica, uma única etapa basta.
- Se a potência do laser for menor que 3 kW e o metal 3–8 mm, recomenda-se 2 etapas de perfuração com posterior adição de Gradual pierces conforme a espessura.
Gases — o que cortar com o quê
- Cortar inox com oxigênio é irracional. Com oxigênio o material praticamente queima — combustão é oxidação a alta temperatura, e o oxigênio é o catalisador. Você acaba transformando inox em aço enferrujável — destruindo suas propriedades anticorrosivas — além de o oxigênio não resfriar adequadamente o metal.
- Ar comprimido é melhor para material até 3 mm.
- Para aço inoxidável, alumínio e latão (brass) até 6 mm normalmente basta um único Blasting pierce. O principal problema é a precisão do furo; em metal mais grosso surgem problemas pela má evacuação do material fundido e pelo corte instável.
Causas típicas de problemas na perfuração
- Duty cycle longo.
- Pressão alta.
- Frequency alta.
- A purga contínua Gas on não foi desativada, ou o tempo Extra blow está muito longo.
- Tempo Extra blow entre Gradual pierces muito curto.
Pressão e parâmetros
A pressão deve coincidir com a do corte — 0,3 a 12 bar, dependendo do gás. Se a pressão do gás for baixa demais para evacuar o material fundido e a velocidade for igual à do corte, o material fundido fica retido no furo.
O diâmetro do furo aumenta com a pressão e diminui com o aumento da potência do laser. Subir a pressão de 4 para 8 bar reduz o tempo de perfuração em cerca de 10 %.
Solução dos problemas
- Primeiro, aumentar Peak power (potência de pico).
- Verificar o alinhamento do feixe.
- Baixar o foco para negativo.
- Na perfuração, trocar para outro gás — do mesmo tipo do gás principal de corte.
- Aumentar o Extra blow entre as etapas de Gradual pierces.
- Reduzir a pressão do gás.
Se na primeira etapa surgirem respingos de metal incandescente:
- Primeiro reduzir a frequência (Hz) na etapa em que ocorre o respingo. Por exemplo, de 100 Hz para 10 Hz; na segunda etapa mantenha 100 Hz, caso 10 Hz não baste para romper o metal.
- Reduzir a pressão — por exemplo, de 1 bar na primeira etapa para 0,6 bar; na segunda etapa, ajuste para menos para evitar um "estouro", por exemplo 0,5 bar.
- Se não for suficiente — reduzir o duty cycle em 20 % em todas as etapas exceto a última, baixar a frequência para 10 Hz; se o metal não for cortado, aumentar a frequência em incrementos de 50 Hz.
Um laser de CO₂ de uso geral não atende aos requisitos de perfuração.
Exemplo
Perfuração em máquinas de até 1500 W — mesmo em espessuras como 8, 10, 12 mm pode ser configurada em uma única etapa (1 stage). Perfurar 20 mm também é possível, mas leva muito tempo: definimos potência baixa, frequência baixa, altura de corte 20–30 mm — tempo de perfuração cerca de uma hora, inviável para produção em série.
Exemplo de perfuração longa: 50 Hz, potência 100 %, duty cycle 56 %, tempo de perfuração em 10 mm — 20–30 s. Também longe do ideal.
Mais de uma etapa é necessária para perfurações a partir de 10 mm ou quando se exige um ponto de entrada fino e preciso.