No campo do corte a laser, especialmente para o processamento de metais altamente reflexivos como cobre, latão e suas ligas, a seleção do bico de corte é de vital importância. Entre eles, spray único e spray duplo são as duas principais formas estruturais, que apresentam diferenças fundamentais em design, princípio de funcionamento e cenários aplicáveis.
1. Diferenças de Design Estrutural
Bico único
A estrutura consiste em um único canal de gás. Internamente, é tipicamente composto por um cone (anel de vórtice) e o corpo do bico, formando um caminho de fluxo de gás circular.
O gás auxiliar de alta pressão (geralmente nitrogênio ou ar comprimido isento de oxigênio) é ejetado deste canal de fluxo anular, formando um fluxo de gás convergente e colimado.
Bico duplo
A estrutura consiste em dois canais de gás independentes e coaxiais. A camada interna é o canal principal de gás de corte, cuja estrutura é semelhante à de um bico único. A camada externa é um canal de gás anular adicional e independente.
A estrutura de dupla injeção permite que dois gases (ou o mesmo gás, mas em pressões diferentes) operem simultaneamente através dos canais interno e externo.
II. Mecanismo de Trabalho e Funções Principais
Mecanismo de Trabalho de um Bico Único
Sua função principal é gerar um jato de gás estável e de alta velocidade. Este fluxo de gás tem três efeitos principais:
Formação de proteção: Soprar o metal fundido na borda de corte para completar o corte.
Proteção da lente: Impedir que as respingos de metal geradas durante o processo de corte contaminem e danifiquem a lente de foco abaixo.
Resfriamento auxiliar: Resfriar os componentes internos da cabeça de corte.
Ao cortar materiais de alta reflexão, o design do fluxo de ar de bico único, especialmente quando combinado com o caminho do gás de vórtice, pode efetivamente dispersar e atenuar a energia do laser refletida no interior do bico, reduzindo assim o risco de o próprio bico ser danificado pela luz refletida.
O mecanismo de trabalho do bico duplo
Seu mecanismo de trabalho é baseado no princípio da proteção da cortina de ar. Os fluxos de ar internos e externos trabalham juntos:
Fluxo de ar interno: Consistente com a função do bico único, é responsável pela principal tarefa de corte, ou seja, perfurar o material e soprar a escória.
Fluxo de ar externo: Forma uma "cortina de ar" que envolve o fluxo de ar principal interno. A principal função desta cortina de ar é:
Maior antirreflexão: O fluxo de ar externo pode resfriar e limpar de forma mais eficaz a face final do bico e, além disso, bloquear e dispersar a energia do laser refletida de volta da superfície da peça, proporcionando um nível mais alto de proteção para o bico e a cabeça de corte.
Melhoria da estabilidade de corte: O fluxo de ar externo ajuda a estabilizar o fluxo de ar principal interno, reduzindo a turbulência na borda de corte, alcançando potencialmente uma superfície de corte mais suave.
III. Comparação de Parâmetros de Desempenho e Cenários de Aplicação
A diferença fundamental entre os bicos de corte de cobre de bico único e bico duplo reside no design e controle do campo de fluxo de gás. O bico único realiza o corte e a proteção básica através de um único fluxo de gás otimizado, apresentando características econômicas e práticas. O bico duplo, através da sinergia de um fluxo de gás de camada dupla interna e externa, constrói um sistema de proteção de cortina de gás mais poderoso, proporcionando uma janela de processo e segurança de equipamento mais altas ao lidar com riscos de reflexão extrema. A escolha de qual bico usar depende do material de processamento específico (pureza, espessura), requisitos do processo (qualidade da seção, velocidade) e considerações gerais de custo.