Corte a laser de fibra de carbono: vantagens e aplicações

Por Yoyo Ding / 18 de dezembro de 2021

A fibra de carbono é um material leve, porém durável, usado em aplicações aeroespaciais e automotivas. Também é útil em muitos outros setores, como geração de energia eólica ou fabricação de equipamentos esportivos, devido à sua relação resistência-peso. Quando se trata de cortar fibra de carbono, há uma variedade de opções. O corte a laser é uma ótima maneira de cortar fibra de carbono, pois é muito flexível e eficaz. O corte a laser de fibra de carbono é muito promissor em diversos setores devido à sua alta velocidade de corte e excelente precisão de corte. Os benefícios do corte a laser não são apenas de curto prazo. A tecnologia a laser ajudou as empresas de processamento de fibra de carbono a se estabelecerem no mercado e continuará a fazê-lo, pois elas têm potencial de crescimento a longo prazo. E pode até levar a novas extensões de linha e reconhecimento da marca. Nesta postagem do blog, exploraremos algumas das vantagens do corte a laser de fibra de carbono, a tecnologia de processamento, bem como suas perspectivas de aplicação.

grande máquina de corte a laser fechada e plana

Índice

Introdução da fibra de carbono

Benefícios do corte a laser de fibra de carbono em relação a outras tecnologias

Indústrias de aplicação de corte a laser de fibra de carbono

Conclusão

Introdução da fibra de carbono

A fibra de carbono, frequentemente conhecida como fibra de grafite, é um polímero. É um material extremamente robusto e leve. A fibra de carbono liderou as listas de muitos engenheiros como o material ideal para fabricação devido às suas propriedades, incluindo alta rigidez, alta resistência à tração, baixo peso, alta resistência química, alta tolerância à temperatura e baixa expansão térmica. Essas propriedades da fibra de carbono a tornaram muito popular em uma variedade de indústrias, incluindo aeroespacial, automotiva e engenharia, para citar apenas algumas — mas seu uso não se limita a essas áreas; você pode encontrar esse material de alto desempenho sendo usado em tudo, desde projetos de construção civil, como pontes ou aeronaves (como o Airbus), até esportes automobilísticos, como carros de corrida de Fórmula 1.

Benefícios do corte a laser de fibra de carbono em relação a outras tecnologias

Devido aos requisitos de montagem, muitas vezes é necessário processar fibras de carbono, como corte. Os métodos tradicionais de processamento incluem métodos de usinagem como torneamento, fresamento, retificação e furação. A fibra de carbono possui características de alta resistência e alta fragilidade. Se a ferramenta não for selecionada corretamente usando os métodos tradicionais de usinagem, o desgaste da ferramenta será acelerado, o custo aumentará e o material facilmente sofrerá trincas e deformações. Especialmente quando a fibra de carbono é perfurada com pequenos furos, é mais provável que ocorra um processamento inadequado ou até mesmo o descarte do material. O corte a laser é um método de processamento sem contato, que pode solucionar os problemas encontrados no processo de processamento da fibra de carbono.

Devido à natureza do material, o corte de fibra de carbono traz desafios significativos para as empresas de engenharia em termos de obtenção de resultados precisos e consistentes em comparação com a usinagem de materiais tradicionais, como tecido e couro. O corte a laser de fibra de carbono é um processo que apresenta muitas vantagens. O processo pode ser realizado com umaLaser de CO2, que consome o mínimo de energia, mas oferece resultados de alta qualidade. A fibra de carbono é criada pela combinação de dois materiais: poliacrilonitrila e resina. No entanto, o corte a laser permite cortes mais precisos do que os métodos tradicionais, como cortes a plasma e jato de água. A tecnologia de processamento do corte a laser de fibra de carbono também ajuda a reduzir as taxas de refugo em comparação com outras técnicas de produção. Por exemplo, ao usar os processos mencionados, se o material não estiver perfeitamente alinhado na mesa, ele não poderá ser cortado em uma única peça; isso resulta em desperdício de material, o que pode custar centenas de dólares por hora de produção perdida!

O corte a laser de fibra de carbono é a melhor maneira de obter todos os benefícios deste material. Ele pode processar qualquer tipo de espessura e formato com grande precisão, é muito rápido e não há fumaça ou partículas de poeira que precisem ser tratadas. O corte a laser de fibra de carbono tem muitas vantagens sobre outros tipos de tecnologia de processamento devido à sua velocidade, versatilidade em lidar com diferentes formatos e espessuras e ausência de fumaça ou partículas nocivas durante o trabalho. As peças menores cortadas a laser também cabem em espaços mais apertados do que uma lâmina de serra permitiria, proporcionando mais flexibilidade no trabalho de design. Essa nova tecnologia também permite criar designs complexos que, de outra forma, seriam impossíveis usando métodos mais antigos, como corte a plasma ou jato de água, sem adicionar tempo extra.

Indústrias de aplicação de corte a laser de fibra de carbono

1. Corte a laser de fibra de carbono na indústria aeroespacial

A fibra de carbono é um material maravilhoso que revolucionou a maneira como fabricamos peças para aviação, espaço e automóveis. Comparado a materiais metálicos como o aço, seu peso mais leve permite maior eficiência de combustível, reduzindo as emissões de CO2.Máquinas de corte a lasersão ferramentas de ponta para a indústria de manufatura. Elas permitem que os fabricantes produzam produtos de alta qualidade em tempo recorde, com pouco desperdício e o mínimo de horas de trabalho gastas na produção, o que pode economizar milhares de vezes mais em custos do que os métodos tradicionais de fabricação de aeronaves ou suas partes! Por exemplo: os painéis aviônicos de um avião podem ser feitos de fibra de carbono leve usando um cortador a laser de CO2 – isso produz cortes incrivelmente precisos que não seriam facilmente realizados por ferramentas de corte tradicionais, devido à dificuldade de precisão e ao volume necessário por pedido.

2. Corte a laser de fibra de carbono na indústria automotiva

A tecnologia de corte a laser sempre foi utilizada por indústrias como a aeroespacial, que exigem extrema precisão na fabricação de formas complexas. O mesmo tipo de precisão agora pode ser alcançado em automóveis, graças não apenas a melhorias nos processos de fabricação, mas também a mudanças no design dos produtos.

No setor de fabricação automotiva,máquinas de corte a lasertêm sido empregados para cortar fibra de carbono na construção de componentes estruturais, revestimentos, componentes internos e carrocerias para a produção de automóveis. O corte a laser tornou-se parte integrante do processo de fabricação de veículos. Como os lasers podem produzir cortes de altíssima precisão e as peças feitas de fibra de carbono são incrivelmente resistentes, apesar de sua leveza (o que as torna ideais), essa tecnologia oferece grande potencial para ideias de design.

O corte a laser de fibra de carbono para peças automotivas se tornará mais popular, pois atende aos padrões ambientais mais rigorosos da atualidade. Muitas pessoas estão voltando sua atenção para veículos leves que utilizam esses materiais eficientes como nunca antes!

3. Corte a laser de fibra de carbono na indústria esportiva

A tecnologia de corte a laser também é uma excelente ferramenta para a produção de artigos esportivos. A fibra de carbono cortada a laser pode ser produzida em diversos tipos e variedades, sendo muito popular entre atletas por oferecer maior durabilidade do que materiais ou equipamentos tradicionais.

Todos sabemos que a fibra de carbono é leve e durável, mas você talvez não saiba que ela pode ser usada para fabricar equipamentos esportivos leves. O corte a laser torna isso possível em muitos tipos diferentes de produtos para o nosso dia a dia! Por exemplo: raquetes ou esquis do clube.

Imagine quantas oportunidades existem para artigos esportivos de fibra de carbono cortados a laser! De raquetes e esquis a bicicletas e capacetes, este material é versátil em sua aplicação. Imagine o dia em que você pode ter seu equipamento personalizado com materiais leves, mas resistentes, como os encontrados nos uniformes dos seus atletas favoritos – isso tornaria as partidas ao ar livre muito mais divertidas.

4. Corte a laser de fibra de carbono na indústria médica

Equipamentos médicos podem ser feitos de fibra de carbono para reduzir o peso, aumentar a resistência e a durabilidade. Os profissionais médicos devem sempre garantir que seus materiais sejam de alta qualidade para que não afetem negativamente os pacientes dentro das instalações médicas ou durante viagens fora delas.

Com os avanços tecnológicos, temos visto um aumento incrível não apenas em criações tecnológicas, mas também em inovações como aquelas que utilizam plásticos compostos, que utilizam o corte a laser como um método de fabricação desses produtos, combinando uma variedade de tipos diferentes em um único item – neste caso, algo projetado especificamente para as necessidades da área da saúde! Houve um crescimento bastante significativo nos últimos anos, considerando ambas as demandas.

O corte a laser é um processo que cria cortes, furos e formas extremamente detalhados com alta precisão. A velocidade com que as peças cortadas a laser podem ser produzidas torna-o um método eficiente para a fabricação de componentes estruturais de equipamentos médicos, como mesas ou braços de raio-X; em comparação com outros métodos, como o jato de água, cujo resultado pode nem sempre atender aos requisitos de precisão exigidos por esses dispositivos devido à falta de detalhes (e, portanto, ao tamanho).

Conclusão

A fibra de carbono é um material básico avançado e um material estratégico fundamental que restringe o desenvolvimento da indústria manufatureira. Suas cadeias industriais a montante e a jusante são extremamente importantes para a reconstrução do novo sistema industrial de materiais, com aplicações práticas e potenciais nos setores aeroespacial, transporte ferroviário, veículos marítimos, construção de pontes, ferramentas elétricas, cabos de energia, vasos de pressão, equipamentos esportivos, motores eólicos, células de combustível, tubos e cilindros especiais, equipamentos médicos e industriais.

À medida que o custo da fibra de carbono diminui e o nível de aplicação amadurece, os compósitos de fibra de carbono inaugurarão um grande crescimento explosivo na indústria e no uso civil, e o processamento a laser de materiais de fibra de carbono certamente se tornará uma nova aplicação do processamento a laser.

O corte a laser é uma forma nova e inovadora de cortar fibras de carbono. O cortador a laser industrial de CO2 pode cortar fibras de carbono com facilidade, pois o faz sem abrasão ou distorção. Assim, a eficiência do processo de corte aumentará significativamente, sem preocupações com danos ou efeitos nocivos aos materiais processados por este método.

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Sobre o autor:

Yoyo Ding

A Sra. Yoyo Ding é Diretora Sênior de Marketing daLASER DOURADO, fabricante e fornecedora líder de máquinas de corte a laser de CO2, máquinas a laser Galvo de CO2 e máquinas de corte e vinco a laser digitais. Ela está ativamente envolvida em aplicações de processamento a laser e contribui regularmente com seus insights para diversos blogs sobre corte a laser, gravação a laser, marcação a laser e fabricação CNC em geral.