Máquinas de Corte a Laser

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Sobre os Autores
Possui graduação em Engenharia de Materiais (2017) 
e Licenciatura e Bacharelado em Química (2011), 
ambos pelo Centro Universitário Fundação Santo 
André. Atualmente é responsável técnico em química e 
técnico de laboratório de ciências naturais do Centro 
Universitário Fundação Santo André. Tem experiência 
na área de Química, com ênfase em laboratórios 
didáticos de Química e Física, atuando principalmente 
no auxilio a projetos de alunos e professores. 
Raphael Garcia Biondo
Possui graduação em Engenharia Elétrica pela 
Universidade de Uberaba (1998) e mestrado em 
Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo 
(2001). Atualmente é professor do Centro Universitário 
Fundação Santo André. Tem experiência na área de 
Engenharia Elétrica, com ênfase em Automação 
Eletrônica de Processos Elétricos e Industriais, Projeto 
de Sistemas Mecatrônicos, Prototipagem Rápida de 
Dispositivos, Impressão 3D e Entusiasta pela cultura 
Maker. 
Josemar dos Santos
Conteúdo
Introdução
Tipos de Lasers
Materiais 
Configurações de Máquina
Elaborando o Projeto
Tabela de Parâmetros
04040404040404
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11
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20
22
O laser se origina de um ressonador laser, 
que emite um feixe de luz intensa que reflete 
através de um sistema de espelhos para a 
cabeça de corte. Dentro da cabeça de corte, 
o laser é focado através de uma lente e é 
reduzido a um feixe extremamente fino e 
concentrado. O feixe é projetado no material 
e corta ou grava o material.
O termo “Laser” é um acrônimo para “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. 
A tecnologia laser foi desenvolvida na década de 1960.
Um laser é basicamente uma luz altamente 
focada e altamente amplificada. O feixe de laser 
faz com que o material queime, derreta ou 
vaporize localmente. O tipo de material que um 
laser pode cortar depende do tipo de laser e da 
potência específica da máquina.
Uma máquina de corte a laser é uma máquina 
controlada por computador (Controle Numérico 
Computadorizado, CNC) que usa um feixe de 
laser para cortar ou gravar com precisão o 
material.
Introdução
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Em geral, existem três tarefas que uma máquina de corte a laser pode realizar: Corte, 
Gravação e Marcação.
Quando o feixe de laser atravessa todo o material 
da peça a ser cortada, cria um corte. Um corte a 
laser é geralmente muito preciso e limpo. A 
aparência das bordas cortadas depende do 
material. Por exemplo, as bordas da madeira 
cortada são típicas de um marrom mais escuro do 
que a madeira original. As bordas do acrílico não 
mudam de cor e têm um belo acabamento brilhante 
após o corte a laser.
 
O corte de um máquina laser é muito pequeno. O 
termo refere-se à largura da ranhura feita Kerf
durante o corte. Isso varia de material para material 
e também depende das configurações específicas 
do laser. Para muitos materiais, o corte estará entre 
0,05 mm e 0,5 mm .
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Introdução
A marcação é quando o laser não remove o 
material, mas, por exemplo, altera a cor do 
material. Com as máquinas de corte a laser de 
CO2, a marcação é usada principalmente no 
trabalho com madeira e metais.
Para se marcar metais é aplicada na superfície da 
peça um substrato (por exemplo, CerMark ou 
Enduramark). Após a secagem do é substrato
realizada a gravação. O calor do laser une a 
solução ao metal, resultando em uma gravação 
permanente.
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Introdução
É chamado de gravação quando o feixe de laser 
remove partes do material superior, mas não corta 
todo o material.
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Introdução
Cada laser oferece um comprimento de onda contínuo e pode servir a uma série de 
propósitos. Existem 3 tipos de lasers: CO2 (lasers de gás), lasers de fibra e Nd:YAG ou 
Nd:YVO (lasers de cristal de vanádio). Cada um usa um material de base diferente para 
estimular o laser eletricamente com uma mistura de gás ou passando por diodos físicos.
Um laser de CO conduz eletricidade através de um tubo cheio de 2
mistura de gás, produzindo feixes de luz. A mistura gasosa é 
geralmente dióxido de carbono, nitrogênio, hidrogênio e hélio. Os 
lasers de CO produzem luz invisível, na faixa do infravermelho 2
distante do espectro de luz. 
Os lasers de CO de maior potência atingem vários kilowatts para 2
máquinas industriais, mas estes são de longe a exceção. Lasers de 
CO típicos são de 25 a 100 Watts de potência com um comprimento de 2
onda de 10,6 micrômetros.
Este tipo de laser é mais comum para trabalhar com madeira ou papel 
(e seus derivados), Polimetilmetacrilato e outros plásticos acrílicos. 
Também é útil para trabalhar com couro, tecido, papel de parede e 
produtos similares. Os lasers de CO geralmente são melhores para 2
materiais não metálicos, embora existam certos metais que eles 
podem processar. 
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Tipos de Lasers
Essa classe de máquinas faz parte do grupo de laser de estado sólido. 
Eles amplificam o feixe usando fibras de vidro especialmente 
projetadas que derivam energia de diodos de Eles também potência. 
são normalmente os mais caros dos vários dispositivos de corte a 
laser.
Os lasers de fibra geralmente dispensam manutenção e apresentam 
uma longa vida útil de pelo menos 25.000 horas. Assim, os lasers de 
fibra têm um ciclo de vida muito mais longo do que os outros dois tipos e 
podem produzir feixes fortes e estáveis. Eles podem gerenciar 
intensidades 100 vezes maiores que os lasers de CO2 com a mesma 
quantidade de potência média. Os lasers de fibra podem ser em feixe 
contínuo ou oferecer configurações pulsadas, dando-lhes diferentes 
funcionalidades. 
Funciona com metais, ligas e não metais, incluindo vidro, madeira e 
plástico. Os lasers de fibra, dependendo da potência, podem ser 
bastante versáteis e lidar com uma infinidade de materiais diferentes. 
09
Tipos de Lasers
Os processos de corte a laser de cristal podem ser em nd:YAG 
(granada de alumínio de ítrio dopado com neodímio), mas mais 
comumente eles tendem a usar cristais nd:YVO (orto-vanádio de ítrio 
dopado com neodímio, YVO4). Estes dispositivos permitem um poder 
de corte extremamente elevado. 
Esses lasers são úteis para uma enorme variedade de aplicações, 
desde médicas e odontológicas até militares e industriais. Estes 
podem ser usados com metais (revestidos e não revestidos) e não 
metais, incluindo plásticos. Sob certas circunstâncias, pode até 
processar algumas cerâmicas.
A desvantagem dessas máquinas é que elas podem ser caras, não 
apenas por causa de seu preço inicial, mas também porque têm uma 
expectativa de vida de 8.000 a 15.000 horas (com Nd:YVO4 sendo 
tipicamente menor) e os diodos de potência podem ter um preço muito 
elevado.
 
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Tipos de Lasers
Há uma grande variedade de materiais que uma máquina de corte a laser pode cortar, gravar 
ou marcar, mas alguns simplesmente não funcionam (por exemplo, metais em máquinas que 
utilizam CO2) e alguns são extremamente perigosos para humanos ou para a própria 
máquina (por exemplo, PVC e Vinil). Portanto, é imperativo que se verifique a tabela abaixo 
antes de tentar cortar materiais com os quais você n trabalhou.unca 
Material PERIGO! Causa/Consequência
PVC (policloreto de 
vinil)/vinil/couro 
artificial 
Emite gás cloro 
quando cortado! 
Nunca corte este material, pois isso estragará o sistema 
ótico, fará com que o metal da máquina corroa à medida que 
o cloro for liberado e arruinará o sistema de controle de 
movimento.
Policarbonato/Lexan 
Corta muito mal, 
descolore, pega 
fogo 
O policarbonato é frequentemente encontrado em chapa 
plana. A janela do cortador a laser é feita de policarbonato 
porque o policarbonato absorve fortemente a radiação 
infravermelha! Esta é a frequência de luz que o cortador a 
laser usa para cortar materiais, por isso é muito ineficaz no 
corte de policarbonato. O policarbonato é uma má escolha 
para corte a laser. Ele cria longas nuvens fibrosas de fuligem 
que flutuam, arruínam a ótica e bagunçam a máquina.
ABS Derrete / Cianeto 
O ABS não corta bem em máquinasde corte a laser. Ele 
tende a derreter em vez de vaporizar, e tem uma chance 
maior de pegar fogo e deixar parda trás depósitos pegajosos 
derretidos na grade de corte. Também não grava bem 
(novamente, tende a derreter). O corte de plástico ABS emite 
cianeto de hidrogênio, que não é seguro em qualquer 
concentração.
HDPE/plástico de 
garrafa de leite
Pega fogo e 
derrete
Ele derrete. Fica pegajoso. Ele pega fogo. Não use.
Materiais
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Material PERIGO! Causa/Consequência
Espuma de 
poliestireno
Pega fogo
Ele pega fogo rapidamente, queima rapidamente, derrete e 
corta apenas pedaços finos. Este é o material nº 1 que causa 
incêndios em máquinas de corte a laser!!!
Espuma de 
Polipropileno
Pega fogo
Como o poliestireno, ele derrete, pega fogo e as gotas 
derretidas continuam a queimar e se transformam em gotas 
e seixos extremamente duros.
Epóxi
Queima / Gera 
Fumaça
O epóxi é uma resina alifática, com cadeias de carbono 
fortemente reticuladas. Um laser de CO2 não pode cortá-lo, 
e a queimada resultante cria fumaça tóxica (como cianeto!). 
Itens revestidos em epóxi ou resinas epóxi fundidas não 
devem ser usadas em uma máquina de corte a laser.
Fibra de Vidro Gera Fumaça É uma mistura de dois materiais que não podem ser 
cortados. Vidro e resina epóxi.
Fibra de carbono 
revestida
Emite gases 
nosivos
Uma mistura de dois materiais. Uma camada fina de fibra de 
carbono pode ser cortada, com algum desgaste - mas não 
quando revestido
Qualquer alimento 
(como carne, folhas 
de algas 'nori', 
massa de biscoito, 
pão, tortilhas...)
O laser não foi 
projetado para 
cortar alimentos
Se você deseja cortar alimentos, considere adquirir uma 
máquina de corte a laser somente para alimentos, para ser 
utilizada em um espaço que seja mantido tão limpo quanto 
uma cozinha comercial exigiria.
Material com 
suporte de cola 
adesiva
Embaça a lente, 
racha a lente
A cola vaporizará formando um revestimento na lente que a 
cobrirá, nublará, aquecerá e potencialmente quebrará a 
lente. O resíduo de cola é pior que a resina e não pode ser 
removido sem arriscar danificar a lente... exigindo a 
substituição da lente.
Materiais
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Materiais
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Material Nota AVISOS
Madeiras Diversas Evite madeiras oleosas/resinosas
Tenha muito cuidado ao cortar madeiras 
oleosas ou muito resinosas, pois elas 
também podem pegar fogo.
Madeira 
compensada/madeir
as compostas
Estes contêm cola e não podem 
ser cortados a laser, assim como 
madeira maciça.
MDF/madeiras 
engenheiradas
Estes são bons para usar, mas 
podem sofrer uma quantidade 
maior de carbonização quando 
cortados.
Papel, cartolina
Corta muito bem e também muito 
rapidamente.
Papelão, caixa Corta bem mas pode pegar fogo. Cuidado com o fogo.
Cortiça
Cortiça fina pode ser cortada, mas 
a qualidade do corte depende da 
espessura e qualidade da cortiça. 
A cortiça projetada tem muita cola 
e pode não cortar tão bem.
Evite cortar cortiça mais grossa (5mm). 
Grava bem, corta mal.
Acrílico/Lucita/Plexi
glas/PMMA
Corta extremamente bem 
deixando uma borda lindamente 
polida.
Folhas de 
policarbonato finas 
((600x400 mm).
O ut i l iza o sof tware K40 Whisperer
Inkscape em segundo plano para 
gerar dados para arquivos raster 
SVG. Desta forma é necessár io 
insta lar o também e Inkscape 
in formar ao o K40 Whisperer
caminho do arquivo executável do 
Inkscape . .
www.inkscape.org
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Configurações de Máquina
O reconhece arquivos com extensão SVG. Os arquivos podem ser criados K40 Whisperer
em vários tipos de softwares, dentre eles Autocad, Fusion360, Solidworks, CorelDraw, 
Illustrator, Inkscape, etc.. 
Crie seu projeto exporte ou salve 
e m S V G e a b r a n o K 4 0 
Whisperer.
O Projeto aparecerá na área de 
t raba lho cor respondente a 
máquina (600x400) no canto 
superior esquerdo, onde é o ponto 
de origem.
É possível movimentar o projeto 
utilizando as setas, conforme o 
passo (mm) desejado.
O reconhece os processos através de cores no padrão .K40 Whisperer RGB
PRETO (0,0,0) - Marcação 
AZUL (0,0,255) - Gravação
VERMELHO (255,0,0) - Corte
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Configurações de Máquina
Para realizar os processos de corte, gravação ou marcação, dois parâmetros devem ser 
levados em consideração. A Potência do Laser (em porcentagem) e a velocidade de 
movimentação da máquina (em mm/s).
A velocidade de movimentação da 
m á q u i n a d e p e n d e d o t i p o d e 
mater ia l (seguro), como também a 
potência a ser ut i l izada.
A potência do laser (em porcentagem) 
d e v e s e r d e fi n i d a , t a m b é m , 
dependendo do mater ia l . Deve-se 
d e fi n i r a p o t ê n c i a n o p a i n e l d a 
má q u in a a n t e s d e a c i o n a r o K4 0 
Whisperer com o pro jeto.
Os valores de potência e velocidade 
s ã o i m p í r i c o s , d e p e n d e n d o d o 
mater ia l e mpo de ut i l ização do o te
t u b o l a s e r . N e s t e g u i a é 
d isponibi l izado uma Tabela com 
a l g u n s v a l o r e s s u g e r i d o s d e 
potência e velocidade.
N u n c a u t i l i z e a m á q u i n a c o m a 
temperatura do tubo laser maior do 
que 25ºC por muito tempo.
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Configurações de Máquina
Após o desenvolvimento do Projeto, exportação e importação no , siga os K40 Whisperer
passos abaixo para realizar cada um dos processos individualmente. 
Verifique o tanque d´água de resfriamento do tubo laser. O tanque deve estar 
cheio e a água limpa;
Ligue a máquina através dos dois interruptores no painel frontal e depois os 
outros dois interruptores posicionados na parte traseira da máquina;
Regule a potência para 10% e com a tampa da máquina fechada, pressione o 
botão e verifique se o , se não... Test laser laser está um funcionamento
desligue tudo e repita o passo anterior;
Inicialize a máquina no . O bico focal da máquina deverá se K40 Whisperer
posicionar no ponto de origem (canto superior esquerdo);
Posicione a peça a ser processada na área de trabalho da máquina e posicione 
o bico de corte em cima da peça na posição desejada, utilizando as setas para 
movimentação no K40 Whisperer;
Verifique, com auxílio do gabarito, a altura focal da lente (distância entre a peça 
e a lente do laser, 50mm). Ajuste a altura utilizando o manípulo no canto inferior 
esquerdo da máquina. São disponibilizados pequenas peças para suporte da 
peça, a fim de evitar o contato direto da peça com a base da área de corte da 
máquina (colmeia). as marcas de corte Utilizando estas peças fá com diminua 
na parte inferior da peça);
Feche a tampa. Selecione a potência e a velocidade de cada um dos processos 
e pressione botão do processo a ser realizado. Sempre realize o processo de 
corte por último;
Jamais se ausente do laboratório com a máquina em 
operação. Fique atento e se ocorrer algum problema acione o 
botão de emergência.
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Tabela de Parâmetros
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A Tabela abaixo apresenta sugestões de para gravação, marcação e corte de parâmetros 
materiais comuns para utilização em uma máquina de corte a laser. Esta tabela deve ser 
atualizada constantemente levando em consideração o tempo de do tubo laser.utilização 
Material Tipo do Processo Vel (mm/s) % Potência
Marcar Acrílico Vector Engrave 20 10
Marcar Craft/Sulfite Vector Engrave - -
Marcar EVA Vector Engrave - -
Marcar MDF Vector Engrave 20 20
Marcar Papel Cartão Vector Engrave 10 13
Marcar Papel Craft (180g) Vector Engrave 10 9
Marcar Papel Paraná Vector Engrave 30 10
Marcar Papelão Vector Engrave 30 10
Marcar Placa Holler Vector Engrave 30 10
Preencher Acrílico Raster Engrave 200 20
Preencher Craft/Sulfite Raster Engrave 200 11
Preencher EVA Raster Engrave - -
Preencher MDF Raster Engrave 200 20
Preencher Papel Cartão Raster Engrave 200 11
Preencher Papel Craft (180g) Raster Engrave 200 11
Preencher Papel Paraná Raster Engrave 200 11
Preencher Papelão Raster Engrave 200 12
Preencher Placa Holler Raster Engrave 120 14
Cortar Acrílico 2 mm Vector Cut - -
Cortar Acrílico 3 mm Vector Cut 10 30
Cortar Acrílico 4 mm Vector Cut - -
Cortar Acrílico 5 mm Vector Cut 7 60
Cortar Acrílico 6mm Vector Cut - -
Cortar Craft/Sulfite Vector Cut 20 15
Cortar EVA 2 mm Vector Cut 14 20
Cortar EVA 11 mm Vector Cut 20 10
Cortar MDF 3 mm Vector Cut 10 25
Cortar MDF 6 mm Vector Cut 7 45
Cortar Papel Cartão Vector Cut 10 13
Cortar Papel Craft (180g) Vector Cut 10 10
Cortar Papel Paraná Vector Cut 40 10
Cortar Papelão Vector Cut 35 30
Cortar Placa Holler Vector Cut 30 35
Tabela de Parâmetros