TÍTULO:
Projeto de máquina cortadora a laser OpenSource de baixo custo AUTORES:
Diego Pereira da Silva, Henrique Gobbo, Anderson Zenken Nakazato, Ellen Cristina Harumi Sakata, Ismael Correia Junior, Luis Rogerio de Oliveira Hein, Maurício de Oliveiro Filho.
INTRODUÇÃO:
A máquina de corte a laser é um importante avanço tecnológico, fundamentado na interação entre radiação luminosa e a matéria. Em 1959, no trabalho “The LASER”, de Gordon Gould, o termo foi adotado para referir-se à faixa do espectro da luz emitida (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Atualmente o laser é aplicado em diversos segmentos da indústria pois garante precisão ao trabalho executado, seja ele usinagem, soldagem, medição, como também sendo amplamente empregado no setor da saúde e no âmbito bélico.
Esta importante ferramenta de engenharia tem sido inclusive explorada em cortes de peças, pois devido às características mencionadas proporciona menor perda de material e maior confiabilidade dimensional. Contudo, máquinas de corte que utilizam este sistema apresentam alto custo derivado desta tecnologia: sua gama de possibilidades operacionais, justifica o alto valor agregado ao processo. Com este trabalho, almeja-se baratear o equipamento construído e torná-lo, de forma simples e funcional, mais acessível. Apesar das funções do dispositivo a ser projetado serem limitadas, este trabalho visa atender às tarefas acadêmicas habituais realizadas dentro do campus da Unesp na cidade de Guaratinguetá, e disponibilizar este conhecimento para a comunidade.
OBJETIVOS:
O objetivo principal deste trabalho é projetar e construir uma máquina de corte a laser, priorizando, em todas as etapas do processo, a seleção de softwares e materiais mais baratos e métodos acessíveis.
MATERIAL E MÉTODOS:
O desenho da máquina cortadora foi concebido através do software AutoCAD/AutoDesk (com licença estudantil).
Para montagem de sua estrutura física foram necessários: perfis de alumínio estruturais V-slot 20x20 padrão openbuilds (da empresa TDTEC, liga 6063), filamentos ABS de cor “cru”, cerdas pretas de vassoura comum, cola universal (LOCTITE de 20g), correia de movimento, módulo laser de diodo (luz azul) de 2500 mW 445 nm.
Adotou-se uma seção quadrada como área útil para o trabalho de corte, com 1m2, e os perfis de alumínio foram fixados neste formato geométrico. A altura relativa da base do eixo vertical e a base do equipamento é de 60 mm, sendo possível ainda que a distância da fonte à peça seja alterada como forma de ajustar o foco e melhorar a capacidade de corte.
Os componentes da estrutura dos eixos foram fixados com parafusos, enquanto que na sapata utilizou-se cola universal para fixação das cerdas e de suas partes constituintes.
RESULTADOS:
Todo o esboço da proposta desta máquina já foi realizado e dimensionado. As peças desenhadas durante a elaboração do projeto foram impressas com filamento ABS devido ao baixo custo do material e por apresentar propriedades mecânicas compatíveis com a função a ser desempenhada. A montagem dos eixos x e y efetuou-se com os perfis de alumínio, onde foram instalados as correias para movimentação do eixo y e acoplamento do motor. As cerdas poliméricas foram fixadas na sapata com cola universal, adotando o método de fixação por feixes tal como ocorre em uma vassoura comum. Estas foram niveladas com tesoura para chapas metálicas, obtendo-se ao final, aproximadamente, 5 centímetros de comprimento.
DISCUSSÃO:
Alguns testes foram realizados para medir a eficiência das cerdas quanto ao bloqueio da irradiação do laser na sapata, com e sem aspirador acoplado ao equipamento, sendo verificada eficiência satisfatória do sistema. Também verificou-se a eficácia do laser em papelão, sendo observadas, em relação ao trabalho realizado pela fonte, alta precisão e lentidão no corte das várias camadas do material, atendendo à proposta de operação inicial. A conexão entre os eixos x e y foi outr o bom resultado obtido, visto que a movimentação dos eixos ocorre sem muitos problemas.
REFERÊNCIAS:
BAGNATO, V. S. “Laser e suas aplicações em ciência e tecnologia”. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2008.
SILVEIRA, Flávia Lopes da. “Uso de usinagem por jato de água, usinagem por controle numérco computadorizado e corte a laser no design de superfícies tácteria a partir de padrões modulares encaixáveis em ágata e cedro”. Porto Alegre:
Mestrado acadêmico da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2011.
