Principe de fonctionnement de la découpe laser
La découpe au laser remplace le couteau mécanique traditionnel par un faisceau invisible. Elle présente les caractéristiques d'une haute précision, d'une découpe rapide sans restrictions de motif de découpe, d'une composition automatique pour économiser les matériaux, d'une incision lisse, d'un faible coût de traitement, etc. Elle améliorera ou remplacera progressivement l'équipement de processus de découpe de métal traditionnel. La partie mécanique de la tête de découpe laser n'a aucun contact avec la pièce et ne rayera pas la surface de la pièce pendant le travail ; la vitesse de découpe au laser est rapide, l'incision est lisse et plate et aucun traitement ultérieur n'est généralement requis ; la zone affectée par la chaleur de coupe est petite, la déformation de la plaque est faible et la couture de coupe ({{0}}.1mm~0.3mm) ; l'incision n'a aucune contrainte mécanique et aucune bavure de coupe : haute précision de traitement, bonne répétabilité et aucun dommage à la surface du matériau : programmation CNC, peut traiter n'importe quelle carte plane, peut couper une grande plaque entière, pas besoin d'ouvrir un moule, économique et gain de temps.
Composition des équipements de découpe laser
L'équipement de découpe laser est principalement composé d'un laser, d'un système de guidage de lumière, d'un système de mouvement CNC, d'une tête de découpe à réglage automatique de la hauteur, d'une plate-forme de travail et d'un système de soufflage de gaz à haute pression. De nombreux paramètres affectent le processus de découpe laser, dont certains dépendent des performances techniques du laser et des machines-outils, tandis que d'autres sont variables. Les principaux paramètres de la découpe laser sont :
Principaux paramètres de la découpe laser
1 mode d'éclairage
Le mode fondamental, également appelé mode gaussien, est le mode le plus idéal pour la découpe et apparaît principalement dans les lasers de faible puissance d'une puissance inférieure à 1 kW. Le mode multimode est un mélange de modes d'ordre élevé. À puissance égale, le mode multimode présente une faible focalisation et une faible capacité de découpe. La capacité de découpe et la qualité de découpe des lasers monomodes sont meilleures que celles des lasers multimodes.
2 Puissance laser
La puissance laser requise pour la découpe au laser dépend principalement du matériau à découper, de son épaisseur et des exigences de vitesse de découpe. La puissance laser a une grande influence sur l'épaisseur de coupe, la vitesse de coupe, le degré d'incision, etc. En général, à mesure que la puissance laser augmente, l'épaisseur du matériau pouvant être découpé augmente également, la vitesse de coupe augmente et le degré d'incision augmente également.
3 Position de mise au point
La position du foyer a une grande influence sur la largeur de l'incision. En général, le foyer est choisi pour être situé à environ 1/3 de l'épaisseur sous la surface du matériau, la profondeur de coupe est la plus grande et la largeur de l'incision est la plus petite.
4 Moment focal
Lors de la découpe de plaques d'acier plus épaisses, il convient d'utiliser un faisceau avec un moment focal plus long pour obtenir une surface de coupe avec une bonne verticalité. La profondeur focale est grande, le diamètre du spot est également augmenté et la densité de puissance diminue en conséquence, ce qui signifie que la vitesse de coupe est réduite. Pour maintenir une certaine vitesse de coupe, la puissance du laser doit être augmentée. Il est conseillé d'utiliser un faisceau avec une distance focale plus petite pour la découpe de plaques minces, afin que le diamètre du spot soit petit, la densité de puissance soit grande et la vitesse de coupe soit rapide.
5 Gaz auxiliaire
L'oxygène est souvent utilisé comme gaz de coupe pour couper l'acier à faible teneur en carbone afin d'utiliser la chaleur de la réaction de combustion fer-oxygène pour favoriser le processus de coupe. La vitesse de coupe est rapide, la qualité de l'incision est bonne et une incision sans scories peut être obtenue. Sa pression augmente, l'énergie cinétique augmente et la capacité de décharge est améliorée : la taille de la pression du gaz de coupe est déterminée en fonction du matériau, de l'épaisseur de la plaque, de la vitesse de coupe et des facteurs de 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 découpe nécessitent différentes buses. Les formes de buses couramment utilisées sont : cylindriques, coniques, carrées, etc. La découpe laser utilise généralement une méthode de soufflage coaxiale (le flux d'air est concentrique à l'axe optique). Si le flux d'air n'est pas coaxial à l'axe optique, une grande quantité d'éclaboussures est susceptible de se produire pendant la découpe. Pour assurer la stabilité du processus de découpe, il est généralement nécessaire de contrôler la distance entre la face d'extrémité de la buse et la surface de la pièce, généralement de 0,5 à 2,0 mm, afin que la découpe puisse se dérouler en douceur.
