Introdução
Com uma máquina de corte a laser de alta-precisão, você pode processar mais do que apenas metais e cerâmicas padrão. Os compósitos metal{2}}cerâmicos abrem novas oportunidades para a fabricação de precisão. Este guia aborda os tipos de compósitos adequados para corte a laser, suas aplicações e os principais cuidados para otimizar a produção.
Principais conclusões
A maioria dos compósitos laminados, infiltrados, reforçados com esqueleto-e gradientes podem ser cortados a laser.
Lasers de fibra-de alta potência são recomendados para chapas grossas, enquanto lasers UV ou de picossegundos são melhores para chapas finas e micropeças.
Materiais com grandes diferenças de expansão térmica, alta porosidade ou fragilidade extrema requerem controle cuidadoso dos parâmetros para evitar rachaduras ou lascas.
1. Compósitos Laminados
O mais comum e mais fácil de cortar, formado pelo empilhamento ou colagem de chapas cerâmicas com camadas metálicas.
Exemplos:
Al₂O₃ + Cu / Aço Inoxidável → Substratos de vácuo, caixas eletrônicas
Si₃N₄ + Cu/Ti → Substratos IGBT e AMB
AlN + Cu → Substratos eletrônicos de alta-condutividade-térmica
ZrO₂ + Ti / Ni → Sensores e componentes médicos
SiO₂ + Ti / Aço → Componentes de vedação aeroespacial
2. Compósitos infiltrados ou sinterizados
O metal se infiltra em um esqueleto cerâmico, criando uma estrutura estável adequada para corte a laser.
Exemplos:
SiC + Al/Mg → Dissipadores de calor aeroespaciais
Al₂O₃ + Cu / Ag → Eletrodos de alta-condutividade-térmica
WC + Co / Ni → Carbonetos cimentados
3. Compósitos-de matriz metálica reforçada com partículas
Partículas cerâmicas embutidas em uma matriz metálica, geralmente lisas ao corte. O metal absorve o laser, enquanto as partículas derretem ou vaporizam, minimizando lascas.
Exemplos:
Al + SiC → Dissipadores de calor eletrônicos aeroespaciais
Mg + SiC / Al₂O₃ → Componentes estruturais
Cu + Al₂O₃ / ZrO₂ → Eletrodos condutores-de alta resistência
4. Compósitos com classificação funcional
A expansão térmica gradual reduz a concentração de tensão, tornando o corte a laser mais seguro e livre de-rachaduras, geralmente usado para componentes aeroespaciais de alta-temperatura.
Exemplos:
Al₂O₃ → Kovar
SiC → Ti
ZrO₂ → Aço Inoxidável
5. Cerâmica Metalizada
Cerâmicas metalizadas Mo-Mn e conjuntos de brasagem ativa-Ag{1}}Cu-Ti podem ser cortados a laser para contornos, furos e ranhuras. Evite superaquecer a costura de brasagem.
Exemplos:
Mo-Mn Al₂O₃ metalizado → Componentes cerâmicos soldados
Ag-Cu-Ti ativo-conjuntos de brasagem
Não recomendado ou tenha cuidado
Cerâmica de espuma de alta{0}}porosidade + metal → propensa a queimar, lascar e deformar
Camadas dissimilares muito espessas sem gradientes → incompatibilidade térmica, risco de fissuração
Compósitos contendo vidro com baixo ponto de-ponto de fusão-→ borbulhamento, delaminação
