Técnicas de corte de alumínio: Dos métodos básicos aos avançados

Em vários setores, como o automotivo ou aeroespacial, o eletrônico ou o de construção, o corte de alumínio é um processo importante. A leveza do alumínio e sua resistência à corrosão fizeram com que ele se tornasse uma preferência para os fabricantes e também para os amantes do "faça você mesmo". No entanto, o alumínio precisa ser cortado com ferramentas adequadas e uma estratégia defensável, de modo a obter cortes perfeitos sem destruir o material. Seja você um amador ou um fabricante profissional, esse conhecimento fará com que suas escolhas sejam melhores, sem erros e com os melhores resultados em todos os projetos de corte de alumínio.

As ferramentas manuais, as serras elétricas e, mais recentemente, as mais sofisticadas, como o corte a laser de alumínio, são alguns modos de corte de alumínio. O corte de alumínio a laser é uma alternativa nova e em franco crescimento às técnicas clássicas (que podem complementar formas mais básicas). Caso pretenda incorporar em seu próximo projeto o chamado corte a laser de alumínio, também apresentaremos algumas sugestões de design e recomendações de custo consciente.

Neste artigo, veremos tudo o que você precisa saber sobre o processo de corte de alumínio, desde as formas antigas de fazê-lo até a nova forma de processo a laser. Discutiremos as vantagens e desvantagens de cada uma das técnicas, os problemas típicos do chamado alumínio cortado a laser, as precauções de segurança a serem consideradas e quais ferramentas e equipamentos serão necessários. 

O que é corte de alumínio?

O corte de material de alumínio é o ato de moldar, aparar ou cortar peças de material de alumínio, ou de proporcioná-lo em tamanhos ou formas específicos por meio de diferentes ferramentas e estratégias. Como o alumínio é leve, forte e resistente à corrosão, ele encontra aplicações em diversos setores: construção, aeroespacial, automotivo, eletrônico, projetos caseiros de bricolagem etc.

Existem vários métodos de corte de alumínio, dependendo da espessura do material, da forma desejada ou da precisão necessária. As formas possíveis são:

• Corte manual: Isso é feito com ferramentas manuais, como serras ou tesouras, que são boas para cortes simples e pequenos trabalhos.

• Corte mecânico: Com o uso de máquinas elétricas, como serras circulares, serras de vaivém ou máquinas CNC, realiza trabalhos maiores ou repetitivos.
• Alumínio cortado a laser: Esse é um sistema muito definido em que os feixes de laser fornecem corte a laser preciso para criar formas intrincadas ou detalhadas em taxas rápidas e sem sujeira.
• Corte a laser de alumínio: Esse é um desdobramento do corte a laser modificado para funcionar melhor com alumínio, lasers de fibra e gás auxiliar de nitrogênio para lidar com a refletividade e a condutividade térmica do alumínio.

Os prós e os contras podem ser atribuídos a ambos, mas, no que diz respeito à intenção de cortar alumínio, nunca pode haver diferença: obter cortes limpos, precisos e seguros com o mínimo de desperdício e o máximo de produtividade.

Algumas das principais propriedades do alumínio

Não podemos ignorar o material antes de começarmos a discutir o processo de cortá-lo em nome de corte de alumínio. O alumínio é macio em sua resistência e mais robusto do que vários metais. Ele transfere calor rapidamente e isso pode ser uma fonte de desafio durante o uso das ferramentas de corte. Se não for controlado, o alumínio pode entupir as ferramentas ou dar um acabamento ruim.

Essas propriedades levaram ao envolvimento de vários métodos que facilitam o corte do alumínio de maneira melhor e mais precisa. A seleção do método é baseada na espessura do material, na precisão necessária e nas ferramentas disponíveis.

Nomes convencionais para corte de alumínio

Antes da invenção de máquinas avançadas e tecnologias a laser, o corte de alumínio era realizado por meio de métodos primitivos e manuais. Embora essas técnicas não tenham a precisão dos instrumentos modernos, elas ainda são comumente usadas em pequenos projetos, reparos e onde o baixo custo e a simplicidade são interesses essenciais. E quanto aos métodos antigos de corte de alumínio que sobreviveram ao teste do tempo?

1. Serras de corte

Uma serra é um equipamento de baixo mecanismo, operado manualmente, fabricado para cortar alumínio. Ele envolve uma lâmina com dentes finos que corta metais macios. É adequado para chapas finas, tubos ou barras e para fazer cortes retos em pequenas peças de alumínio.

Vantagens  

• Prontamente disponível e com preço baixo  
• Não é necessária energia  
• Bom corte reto  

Desvantagens  

• Lento, extenuante  
• Ferramentas elétricas menos precisas

2. Tesouras de aviação e cortadores de lata  

Os cortadores de estanho, ou tesouras de aviação, podem ser usados em alumínio fino. Estão disponíveis nas versões de corte reto, corte esquerdo e corte direito dessas ferramentas semelhantes a tesouras, projetadas para trabalhar em chapas metálicas e, portanto, permitem trabalhar com curvas e ângulos muito apertados.  

Vantagens  

• É muito leve e fácil de usar  
• Excelente quando é necessário fazer um corte rápido na chapa metálica  
• Muito bom para cortar ângulos e curvas

Desvantagens  

• Somente alumínio fino está disponível.  
• As laterais podem ser irregulares  
• Pode ser áspero nas mãos após uso prolongado

3. Nibblers portáteis  

Um cortador portátil corta pequenos pedaços do alumínio à medida que ele passa por uma linha. Ele é perfeito para cortar curvas, círculos ou vários padrões em chapas de alumínio.  

Vantagens  

• Corte de detalhes afiados com precisão para pequenos cortes  
• Capacidade de suportar curvas e formas irregulares  
• Gera menos distorção em comparação com os cortadores

Desvantagens  

• Não tão rápido quanto os elétricos  
• Ele deixa pequenos fragmentos de resíduos  
• É praticado para ser bem utilizado

4. Quebra-cabeças  

Uma serra tico-tico é um tipo de ferramenta elétrica que pode se mover para cima e para baixo. Ela pode cortar chapas ou tubos de alumínio quando fornecida com uma lâmina de metal de dentes finos. As serras tico-tico são bastante úteis para cortar formas ou curvas personalizadas.  

Vantagens  

• Capaz de lidar com curvas e cantos  
• Visivelmente transportável e comparativamente barato  
• Adequado para amadores e profissionais

Desvantagens  

• Tem a capacidade de gerar vibração  
• Deve ser bem controlado para eliminar as arestas  
• Não serve para peças muito grossas

5. Serras circulares  

Se for necessário cortar uma folha de alumínio mais grossa, uma seção de lâmina de metal não ferroso pode ser montada em uma serra circular. Essas são as ferramentas comumente usadas na construção e na fabricação para cortar linhas retas.  

Vantagens  

• Corte rápido e suave, longo e reto  
• Pode trabalhar com materiais espessos  
• Um bom guia com guias adequados

Desvantagens  

• Produz fogo e faíscas  
• Deve ter lubrificante de lâmina para evitar que a lâmina fique presa  
• São necessárias medidas de precaução

6. Serras de fita  

Uma serra de fita é um tipo de serra que incorpora uma lâmina de loop contínuo, o que a torna adequada para o corte de material mais espesso e quando são necessárias linhas retas ou geometria. Muitas metalúrgicas usam serras de fita devido à sua flexibilidade e velocidade.

Vantagens

• Adequado para cortar alumínio pesado ou espesso.
• O Cano proporciona cortes higiênicos em comparação com as ferramentas manuais.
• Disponível em máquinas portáteis e não portáteis.

Desvantagens

• Caro em comparação com ferramentas simples.
• Usa espaço e precisa ser configurado.
• Não é bom para formas complexas.

Melhores práticas tradicionais de corte

• Segure o material com uma pinça para mantê-lo imóvel.
• O fluido de corte ou a cera podem ser empregados para reduzir o calor e aumentar a vida útil.
• Não tenha pressa; ir rápido demais deixará bordas afiadas ou tornará o corte incorreto.
• Limpe as bordas com uma lima ou lixa para remover pontos de areia afiados.

Problemas típicos do corte a laser de alumínio 

1. Superfície reflexiva

Em máquinas de CO 2 mais antigas, os lasers são refletidos pelo alumínio, e menos watts irradiam o material.
Solução: Use lasers de fibra e ajuste o ângulo ou cubra-o.

2. Bordas ásperas ou rugosas

As bordas são queimadas ou irregulares em algumas ocasiões.
Consertar: Uma alternativa seria usar nitrogênio em vez de oxigênio na fase de fixação, também para alterar a velocidade e a potência do laser.

3. Deformação por calor

O alumínio pode conduzir o calor muito rapidamente e, portanto, as camadas finas podem se curvar ou deformar durante o processo de corte.
Solução: Empregar menos potência e velocidades mais rápidas. Cravar a peça de trabalho.

4. Resíduo pegajoso, escória 

O alumínio derretido pode se prender à borda inferior, resultando em uma terminação áspera.
Consertar: Use alta pressão de gás e mantenha o bico limpo e reto.

5. Cortes inacabados ou malsucedidos

O laser, em alguns casos, não perfura bem ou deixa partes incompletas.
Reparo: Lave o metal, atualize o software e verifique todos os componentes desgastados.

6. Descoloração e oxidação

A oxidação tende a escurecer ou desgastar uma superfície cortada.
Consertar: Limpe as bordas posteriormente (se necessário) com gás nitrogênio.

7. Rachaduras nas bordas

Cortes muito rápidos ou quentes podem produzir pequenas rachaduras e enfraquecer o alumínio.

Novas tecnologias: Alumínio cortado a laser

No alumínio cortado a laser, um feixe de laser é direcionado ao metal para fundi-lo ou evaporá-lo ao longo das direções pretendidas, proporcionando cortes precisos e perfeitos.

Benefícios dos lasers em alumínio

1. Precisão: Os cortadores a laser têm tolerâncias muito estreitas e designs requintados.
2. Acabamento liso: É necessário um mínimo ou nenhum retoque quando ele é cortado.
3. Desperdício mínimo de material: Há um desperdício mínimo de material devido a um pequeno corte (largura de corte).
4. Amigável à automação: Todo o procedimento é regulado pelo uso de arquivos CAD, o que o torna eficiente.

Usos do corte a laser de alumínio

• Fabricação de automóveis: No caso de componentes estruturais leves.
• Aeroespacial: Corte de peças de aeronaves.
• Arquitetura: Painéis e fachadas ornamentais e letreiros.
• Eletrônicos: gabinetes e produtos de controle térmico.

Como o procedimento de corte a laser de alumínio permite cortes duplicáveis e confiáveis, ele é preferido quando a repetição de cortes é imprescindível na configuração.

Métodos de corte de alumínio 

Ambas as formas podem ser preferíveis, dependendo de suas necessidades. Decida-se com base neste gráfico:

Aqui está a Tabela 1: Métodos de corte de alumínio 

Segurança em primeiro lugar

Quando se trabalha com ferramentas manuais ou sistemas a laser altamente técnicos, a segurança deve ser sua principal preocupação. A falta de segurança pode resultar em lesões graves ou problemas de saúde permanentes.

Proteção para os olhos: O uso de óculos de proteção sempre deve ser feito. As peças voadoras e os feixes de laser são perigosos para seus olhos.
Proteção auditiva: As ferramentas elétricas são bastante barulhentas. Use protetores auriculares ou de alta qualidade.
Ventilação: O corte de alumínio, especialmente por lasers de potência, causa vaporização tóxica. Os trabalhos de corte de alumínio (corte a laser de alumínio) são realizados em um local bem ventilado ou na presença de extratores de fumaça.
Manuseio adequado: O alumínio pode ser muito afiado quando cortado. Tenha cuidado com as peças e use luvas para evitar cortes.
Segurança da máquina: No caso de alumínio cortado a laser, verifique se a máquina está em boas condições, se o laser está contido e se o interruptor de emergência pode ser acessado.

Uma boa segurança não apenas mantém você seguro, mas também todas as pessoas ao redor de sua área de trabalho.

A seleção dos instrumentos corretos

Quando se está realizando um projeto de bricolagem ou uma construção industrial, é necessário ter as ferramentas corretas. Tudo isso depende da técnica a ser usada e da precisão necessária.

Trabalho manual

Escolha serras ou tesouras de aço duro. Elas são baratas e ideais para serem usadas em pequenos trabalhos ou reparos de emergência. As lâminas precisam estar sempre afiadas.

No caso de ferramentas elétricas

Aplique serras circulares ou serras de recortes com lâminas com ponta de carboneto. É necessário que haja bons arranjos de fixação para prender o alumínio no lugar, e todos os lubrificantes devem ser usados para minimizar o calor e a vida útil da lâmina.

No caso do alumínio cortado a laser

Aplique regulamentações de laser que sejam gerenciadas e tenham o mais alto nível de precisão (CNC). Ter as ferramentas corretas de assistência de gás (nitrogênio aqui) e de alinhamento proporcionará ótimos resultados. Essa técnica é ideal para cortes precisos e finos.
Observe que a manutenção regular das ferramentas elimina o tempo de inatividade, faz com que elas tenham melhor desempenho e cortem de forma limpa e segura. Seja no corte manual ou no chamado corte a laser de alumínio, a manutenção das ferramentas é um grande diferencial.

Dicas de design de corte a laser

O sucesso de qualquer projeto na área de lasers de corte de alumínio é determinado por um bom design. Isso ocorre porque projetos ruins podem causar deformações, rachaduras ou desperdício de material. Faça o seguinte:

• Shun Sharp Interiors: Aplique cantos arredondados para garantir que não haja acúmulo de tensão e rachaduras, principalmente em chapas mais finas.
• Largura de Kerf permitida: Uma pequena quantidade de material é cortada pelo laser, chamada de kerf. Incorpore isso em seus desenhos CAD para obter as dimensões corretas.
• Expansão de calor: Ao ser cortado, o alumínio tem a capacidade de se esticar devido ao calor. Não coloque peças muito próximas umas das outras, pois isso causará distorção ou sobreposições indesejáveis.
• Não use uma camada muito fina: Áreas de material muito fino ou frágil não resistiriam à alta temperatura do "corte a laser de alumínio". Endureça as linhas finas ou use uma folha de papel mais pesada.
• Exercite seus planos: Use um pedaço de alumínio para testar o design de um laser antes de produzi-lo em grandes quantidades, para que as falhas sejam percebidas antes.

As etapas evitam o retrabalho e levam à fabricação de produtos finais de qualidade

O preço de corte de alumínio varia de acordo com uma série de fatores. A avaliação dos fatores que influenciam o preço deve permitir que você planeje e fique dentro do orçamento.

• Espessura do material: O alumínio espesso exige maior potência do laser e baixa velocidade, o que aumenta as despesas incorridas na produção do alumínio cortado a laser.
• Reduzir a complexidade: Cortes simples levam menos tempo e custam menos. Os projetos complicados são demorados e exigem movimentos precisos da máquina, portanto, são caros.
• Quantidade: Quanto mais pedidos forem feitos, mais barato será o preço de uma peça individual. Ao encomendar uma grande quantidade, você poderá utilizar o material e o tempo de máquina de forma mais eficaz.
• Técnica de corte: O alumínio é cortado manualmente (com corte de alumínio), o que é menos caro e menos preciso. O corte a laser de alumínio custa mais inicialmente, economiza tempo e reduz a quantidade de trabalho de acabamento.
• Acabamento final: Há menos lixamento, polimento ou retrabalho, pois os cortes a laser são bastante limpos, exigindo pouca ou nenhuma limpeza na peça final, reduzindo o tempo e o consumo de mão de obra.

O alumínio cortado a laser pode ser inicialmente caro, mas se mostra mais barato no caso de alta precisão ou de aplicações muito grandes. O desperdício, o tempo de resposta e o aumento dos resultados são minimizados por meio de um bom planejamento e projeto.

Considerações ambientais

As cirurgias contemporâneas, como o corte a laser de alumínio, geralmente são mais sustentáveis. O corte a laser é eficiente e, portanto, reduz o desperdício, e a maioria dos sistemas recicla sucata de alumínio. Além disso, as máquinas a laser mais novas consomem menos energia e produzem menos emissões em comparação com os métodos mais antigos. O alumínio também é muito ecológico porque a reciclagem é extremamente eficiente em comparação com a produção bruta, e apenas 5% da energia é usada, o que o torna um dos metais mais ecológicos.

Tecnologia de corte de alumínio no futuro

Mais uma vez, a tecnologia continua a transformar o corte de alumínio. Procure por:

• Cortadores a laser integrados à IA com ajuste em tempo real.
• Máquinas híbridas que envolvem técnicas mecânicas e a laser.
• Corte a laser de peças moldadas e curvas de alumínio por meio de corte 3D.
• Aumento da automação e robotização nas linhas de produção.

A popularidade de materiais leves e longos atrairá mais pessoas que esperam um maior uso do corte a laser de alumínio.

Conclusão

A importância de selecionar a técnica adequada de corte de alumínio não pode ser subestimada, independentemente de estar trabalhando em um carro, uma fachada ou até mesmo em uma peça personalizada. Variando entre ferramentas quentes e soluções modernas de alta tecnologia, conhecidas como corte a laser de alumínio, há certos aspectos positivos e negativos associados a elas. Com o atual avanço da tecnologia, o corte a laser de alumínio adquiriu a capacidade de apresentar soluções precisas, eficientes e escalonáveis em todo o mundo.

Nunca escolha o método que não se encaixa em suas ambições, materiais e recursos e dê ênfase à segurança e à sustentabilidade. O futuro do corte de alumínio nunca foi tão brilhante, limpo e afiado. Ele oferece precisão insuperável e os melhores acabamentos suaves com alto tempo de resposta e se encaixa perfeitamente nos setores em que as coisas precisam ser precisas e entregues dentro do prazo. A maioria desses desafios pode ser eliminada ou minimizada com configuração, equipamento e compreensão adequados.

Como o material e a tecnologia estão mudando, o corte de alumínio se tornará mais preciso e disponível com o tempo. Se estiver trabalhando em componentes de encaixe perfeito e usando os processos de corte a laser de alumínio do mundo real ou apenas usando uma serra em uma oficina, conhecimento é poder.

Perguntas frequentes 

1. Qual é a maneira mais eficiente de cortar alumínio?

O procedimento correto depende do que você precisa:

• Os mais simples podem ser feitos manualmente ou com o uso de ferramentas elétricas.
• O melhor trabalho com precisão é com o uso do corte a laser de alumínio.

2. É seguro cortar alumínio com um laser?

Sim, caso você use medidas de precaução, incluindo ventilação, proteção para os olhos e uso adequado da máquina.

3. Como o alumínio pode ser cortado a laser com mais dificuldade do que o aço?

O alumínio reflete a luz com facilidade e também transfere calor rapidamente, o que dificulta o corte a laser de alumínio.

4. Um laser pode cortar alumínio espesso?

Sim, mas você precisará de um laser de fibra potente e gás de alta pressão. O material denso pode reduzir a velocidade do alumínio cortado a laser.

5. O corte de alumínio é caro?

Os preços são diferentes: A estimativa de custo é mais cara, inicialmente, às vezes economiza tempo e desperdiça material em trabalhos grandes ou complicados, como o corte a laser de alumínio.