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Quais as diferenças entre as máquinas cartesianas e as galvanométricas?

Existem dois tipos de máquina de gravação e marcação: cartesiano (plotter) e galvanométrico. Nas máquinas cartesianas, o feixe de laser é direcionado por espelhos fixos, que se movimentam sobre a área de trabalho por meio de um sistema de posicionamento cartesiano de dois eixos (X e Y). Já nas máquinas galvanométricas, o feixe de laser é direcionado por espelhos de movimentação angular rápida. Leia este artigo para saber qual a tecnologia mais adequada para cada aplicação.


Diferentes arquiteturas das máquinas cartesianas e galvanométricas

As máquinas cartesianas (também conhecidas como máquinas flatbed ou plotter) e galvanométricas diferem entre si pela forma que direcionam o feixe de laser sobre o material. Nas máquinas cartesianas, o feixe é direcionado ao longo dos eixos X e Y por meio de espelhos fixos. No final, o feixe é focalizado por uma lente e aplicado verticalmente sobre o material. O sistema cartesiano é instalado no interior de um invólucro. Quanto maior a máquina, maior a área de processamento.

Nos sistemas galvanométricos, o feixe é apontado para 2 espelhos rotativos, altamente dinâmicos e de baixa inércia. Estes são movidos por galvanômetros. Por praticamente não haver aceleração de massas, o feixe de laser pode assim ser guiado sobre a peça a velocidades extremamente elevadas, com alta precisão e repetibilidade. As dimensões da área de marcação são definidas pelo ângulo de deflexão e pela distância focal dos elementos ópticos.

O vídeo mostra uma comparação dos diversos recursos.


Vantagens e desvantagens das máquinas cartesianas e galvanométricas

A escolha entre uma máquina cartesiana ou máquina galvanométrica como melhor solução depende da aplicação. A comparação a seguir apresenta as informações mais importantes. No entanto, a escolha do sistema deve ser objeto de uma análise detalhada preliminar.

Área de trabalho

Máquina Cartesiana

As máquinas cartesianas ou plotters geralmente possuem áreas de processamento maiores do que as galvanométricas. As máquinas Trotec possuem áreas úteis de até 3x2 metros. No interior da área de processamento pode ser disposta uma única peça de grandes dimensões ou várias peças menores para corte ou gravação. O tamanho da máquina limita a área de processamento. Quanto maior a máquina, maior a área de processamento. Nos modelos com abertura de passagem, também é possível introduzir peças maiores que a área de processamento.

Máquina Galvanométrica

As máquinas galvanométricas possuem áreas de marcação de até 310x310 mm, no caso de laser a fibra, e de até 500x500 mm no caso de laser a CO2. Essa área refere-se à área útil de gravação. Montando-se o laser galvanométrico em um sistema de eixos (X, Y), podem ser obtidas áreas de processamento de até 1100x600 mm. As máquinas galvanométricas são utilizadas com ou sem invólucro externo. Nas máquinas dotadas de invólucros com abertura de passagem ou laterais destacáveis, ou nas máquinas sem invólucro, é possível marcar, inclusive, peças mais volumosas e de grandes dimensões.


Ambiente e velocidade de produção

Máquina Cartesiana

As máquinas cartesianas geralmente operam de forma autônoma. Ou seja, operam independentemente de outras máquinas de produção. Os materiais são levados para a máquina, processados e removidos para seguir à próxima etapa do processo, ou então são comercializados diretamente, conforme o produto. Dependendo do trabalho, o processamento pode demorar desde alguns segundos até várias horas. Por isso, é muito comum haver um único operador responsável pela operação de várias máquinas. Enquanto uma máquina processa as peças, as demais são carregadas ou têm suas peças removidas.

Máquina Galvanométrica

Com suas elevadas velocidades de processamento, as máquinas galvanométricas são capazes de realizar o processamento em poucos segundos. Para aumentar o aproveitamento e reduzir o tempo perdido com carga e descarga, também existem versões semiautomáticas com mesas redondas. Graças à construção compacta das máquinas galvanométricas, estas podem ser facilmente integradas em linhas de produção. Com isso, é possível processar um número muito elevado de peças no menor tempo possível, em um processo totalmente automatizado. Basta assegurar o abastecimento de peças a marcar, sendo que esta etapa também pode ser automatizada por meio de correias transportadoras ou outros sistemas.


Software

As máquinas cartesianas da Trotec possuem um software fácil de utilizar. O usuário trabalha com os programas de design gráfico de costume (ex.: CorelDraw, Photoshop, Photopaint, AutoCAD, Adobe Illustrator, Word, Excel, etc.) e envia a arte por meio de um driver de impressão para a máquina a laser, onde o desenho é materializado em um objeto físico.

Detalhes do software JobControl para máquinas cartesianas

Máquinas Galvanométricas

As máquinas galvanométricas possuem um software altamente flexível e poderoso, porém extremamente fácil de usar, permitindo a rápida criação de sequências inteligentes e interativas. É possível configurar a marcação de números de série, data e hora, valores em listas e variáveis reais, tudo sem conhecimentos específicos de programação.

Detalhes do software SpeedMark para máquinas galvanométricas


Corte a laser

Máquina Cartesiana

Nas máquinas cartesianas (de óptica móvel), o feixe de laser sempre atinge o material perpendicularmente. Principalmente em materiais espessos (por exemplo, acrílico, MDF, madeira), essa característica garante que as arestas de corte sejam retificadas. Além ser indicativa de elevada qualidade, essa precisão de corte pode também ser necessária para o correto encaixe das peças de um conjunto após o corte a laser.

Máquina Galvanométrica

Sobretudo para materiais mais finos – como papel, cartolina, películas, laminados mais finos, etc. – a velocidade da máquina galvanométrica traz grandes vantagens. Dependendo da aplicação, podem ser obtidas velocidades entre 10 e 65 vezes a de um sistema cartesiano. Contudo, dependendo da posição na área de marcação, o feixe incide sobre o material com ângulo de inclinação maior ou menor. No caso de materiais mais espessos, essa inclinação da aresta de corte torna-se claramente visível.


Configurabilidade

Máquina Cartesiana

Na máquina cartesiana ou plotter, cada aplicação requer uma configuração específica para que se obtenha bons resultados. Especificamente, as lentes (distâncias focais) e mesas de processamento têm grande influência nos resultados. As máquinas cartesianas podem ser adaptadas a cada aplicação de forma rápida e flexível. É uma característica imprescindível quando há grande variabilidade nos trabalhos de gravação ou de corte.

Máquina Galvanométrica

As máquinas galvanométricas geralmente são adquiridas e otimizadas para uso em aplicações específicas. Além da integração com sistemas ERP, permitem a marcação de conteúdos dinâmicos (ex.: números de série, data e hora, processamento de listas, etc.). O alto grau de automação facilita o processo de marcação e aumenta a produtividade.


Outras informações

Máquinas Cartesianas

  • A Trotec também oferece a linha Speedy flexx. Com tecnologia patenteada, os modelos da linha permitem alternar entre o laser a CO e a fibra na mesma máquina com um clique do mouse. Essa característica traz total flexibilidade na seleção de materiais.
  • Também são oferecidas máquinas básicas a custos menores. As máquinas cartesianas são econômicas mesmo no processamento de pequenas quantidades.
  • Compatíveis com todos os programas tradicionais de design gráfico (o software da máquina funciona como driver de impressão)

Máquina Galvanométrica

  • Alta tolerância de foco. Essa característica traz grandes benefícios ao trabalhar com produtos que não são 100% planos. Exemplos: Ferramentas, joias, relógios, componentes de máquinas, implantes e instrumentos médicos, comunicação visual...
  • Gravação profunda em metais
  • Descoloração de alumínio anodizado na cor preta
  • Reprodução de cores em aço

Indicações dos Produtos Trotec