Principe de fonctionnement de la découpe laser
Le traitement de découpe au laser remplace les couteaux mécaniques traditionnels par un faisceau laser invisible. Il présente les caractéristiques d'une haute précision, d'une coupe rapide, sans se limiter aux limitations du modèle de coupe, d'une mise en page automatique permettant d'économiser des matériaux, d'une coupe fluide et de faibles coûts de traitement. Il améliorera ou remplacera progressivement les équipements traditionnels de découpe des métaux. La partie mécanique de la lame laser n'entre pas en contact avec la pièce, elle ne provoquera donc pas de rayures sur la surface de la pièce pendant le fonctionnement ; La vitesse de découpe au laser est rapide, l'incision est lisse et plate et ne nécessite généralement pas de traitement ultérieur ; La zone affectée par la chaleur de coupe est petite, la déformation de la plaque est petite et le joint de coupe (0,1 mm ~ 0,3 mm) ; L'incision ne présente aucune contrainte mécanique ni bavure de cisaillement ; Précision d'usinage élevée, bonne répétabilité et aucun dommage à la surface du matériau ; La programmation CNC peut traiter n'importe quel dessin plat et découper de grandes planches entières sans avoir besoin de moules, ce qui est économique et permet de gagner du temps-. L'automatisation va encore plus loin dans la coupe des tuyaux - voir leavantages de la découpe automatique de tuyaux au laser.
Pour connaître les avantages spécifiques des lasers à fibre sur les tubes et tuyaux, lisez les informations sur leavantages uniques de la découpe laser à fibre de tube métallique.
Machine laser de découpe de tubes
Composition de l'équipement de découpe laser
L'équipement de découpe laser comprend principalement un laser, un système de guidage de la lumière, un système de mouvement CNC, une tête de coupe à réglage automatique de la hauteur, une plate-forme de travail et un système de soufflage de gaz à haute pression-. De nombreux paramètres peuvent affecter le processus de découpe laser, dont certains dépendent des performances techniques du laser et de la machine-outil, tandis que d'autres sont variables.
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Les principaux paramètres de la découpe laser
1 mode faisceau laser
Le mode fondamental, également appelé mode gaussien, est le mode le plus idéal pour la découpe, apparaissant principalement dans les lasers de faible-puissance avec une puissance inférieure à 1 kW. Le multimode est un mélange de modes d'ordre supérieur-, avec une mauvaise mise au point et une faible capacité de coupe sous la même puissance. La capacité de découpe et la qualité du laser monomode-sont meilleures que celles du laser multi-mode.
Les sources à fibre pulsée apportent leurs propres avantages en matière de faisceau - en savoir plusApplications du laser à fibre pulsé SPI dans la découpe des métaux.
2 Puissance du laser
La puissance laser requise pour la découpe laser dépend principalement du matériau de découpe, de son épaisseur et des exigences de vitesse de découpe. La puissance du laser a un impact significatif sur l’épaisseur de coupe, la vitesse de coupe et la largeur de l’incision. Généralement, à mesure que la puissance du laser augmente, l'épaisseur du matériau pouvant être découpé augmente également, la vitesse de découpe s'accélère et la largeur de l'incision augmente également.
3 Position focale
La position focale a un impact significatif sur la largeur de l'incision. Généralement, le foyer est situé à environ un-tiers de l'épaisseur sous la surface du matériau, avec la profondeur de coupe maximale et la largeur de coupe minimale.
4 Distance focale
Lors de la découpe de tôles d'acier plus épaisses, il convient d'utiliser une poutre avec un moment focal plus long pour obtenir une surface de coupe avec une bonne verticalité. La profondeur de champ est plus grande, le diamètre du spot augmente également et la densité de puissance diminue, ce qui entraîne une diminution de la vitesse de coupe. Pour maintenir une certaine vitesse de découpe, il est nécessaire d’augmenter la puissance du laser. Il est conseillé d'utiliser un faisceau avec une distance focale plus petite lors de la découpe de plaques minces, car cela entraîne un diamètre de spot plus petit et une densité de puissance plus élevée.
5 Gaz auxiliaires
La coupe de l'acier à faible-carbone utilise souvent de l'oxygène comme gaz de coupe pour favoriser le processus de coupe en utilisant la chaleur de la réaction de combustion de l'oxygène du fer. De plus, la vitesse de coupe est rapide, la qualité de coupe est bonne et une coupe sans scories peut être obtenue. La pression augmente, l'énergie cinétique augmente et la capacité d'évacuation des scories augmente ; La taille de la pression de l'air de coupe est déterminée en fonction de facteurs tels que le matériau, l'épaisseur de la plaque, la vitesse de coupe et la qualité de la surface de coupe.
6 Structure de la buse
La forme structurelle de la buse et la taille de la sortie de lumière affectent également la qualité et l'efficacité de la découpe laser. Différentes exigences de coupe nécessitent l'utilisation de différentes buses. Les formes de buses couramment utilisées comprennent les formes cylindriques, coniques, carrées et autres. La découpe laser adopte généralement une méthode de soufflage coaxiale (le flux d'air et l'axe optique sont concentriques). Si le flux d'air et l'axe optique sont différents, de grandes quantités d'éclaboussures risquent de se produire pendant la coupe. Pour assurer la stabilité du processus de coupe, il est généralement nécessaire de contrôler la distance entre la face d'extrémité de la buse et la surface de la pièce, qui est généralement de 0,5 à 2,0 mm, afin de faciliter une coupe en douceur.