Normes des machines de découpe laser à fibre : comment connaître les paramètres d’une machine de découpe laser à fibre ?

Lors de la découpe laser, la pression d'air auxiliaire permet d'évacuer les scories pendant le processus, refroidissant ainsi la zone affectée thermiquement. Les gaz auxiliaires comprennent l'oxygène, l'air comprimé, l'azote et les gaz inertes. Pour certains matériaux métalliques et non métalliques, on utilise généralement un gaz inerte ou de l'air comprimé afin d'éviter leur combustion, comme c'est le cas pour la découpe des alliages d'aluminium. Pour la plupart des métaux, on utilise des gaz réactifs (comme l'oxygène), car celui-ci oxyde la surface du métal et améliore l'efficacité de la découpe. Une pression d'air auxiliaire trop élevée provoque l'apparition de courants de Foucault à la surface du matériau, ce qui réduit l'évacuation du métal fondu et entraîne un élargissement de la fente de découpe et une surface de coupe irrégulière. À l'inverse, une pression trop faible ne permet pas une évacuation complète du métal fondu, et la surface inférieure du matériau risque d'adhérer à la machine. Il est donc essentiel d'ajuster la pression du gaz auxiliaire pendant la découpe afin d'obtenir une qualité optimale.

La puissance du laser influe considérablement sur la vitesse, la largeur, l'épaisseur et la qualité de la découpe. La puissance requise dépend des caractéristiques du matériau et du mécanisme de découpe. Par exemple, les matériaux à bonne conductivité thermique, à point de fusion élevé et à forte réflectivité de surface nécessitent une puissance laser plus importante. En général, dans certaines conditions, la puissance laser optimale pour une qualité de découpe optimale est atteinte lors de l'usinage par découpe laser. Un réglage trop faible ou trop élevé de la puissance peut entraîner des bavures ou une surchauffe, ce qui dégrade la qualité de l'usinage.

De plus, l'augmentation de la tension de décharge entraîne une hausse de l'intensité du laser due à l'accroissement de la puissance crête d'entrée, ce qui augmente le diamètre du spot et, par conséquent, la largeur de la fente. Lorsque la durée d'impulsion augmente, la puissance moyenne du laser augmente également, de même que la largeur de la fente. En général, la largeur de la fente augmente avec la fréquence d'impulsion. Au-delà d'une certaine fréquence, elle diminue.

En découpe laser, la vitesse de coupe influe considérablement sur la qualité du matériau. Une vitesse de coupe idéale permet d'obtenir des lignes relativement lisses sur la surface de coupe, sans scories sur la partie inférieure du matériau. À pression de gaz auxiliaire et puissance laser constantes, la vitesse de coupe est inversement proportionnelle à la largeur de la fente. Plus la vitesse de coupe est lente, plus l'énergie laser agit longtemps sur la fente, ce qui augmente sa largeur. Cependant, une vitesse trop lente allonge excessivement le temps d'action du faisceau laser, ce qui crée un écart important entre les bords supérieur et inférieur de la pièce, réduit la qualité de coupe et diminue considérablement la productivité. L'augmentation de la vitesse de coupe des machines de découpe laser à fibre réduit le temps d'action du faisceau laser sur la pièce, limitant ainsi la diffusion et la conduction thermiques et, par conséquent, la largeur de la fente. Enfin, une vitesse trop élevée ne permet pas une découpe complète du matériau, faute d'un apport de chaleur suffisant. Ce phénomène est dû à une découpe incomplète, et la matière fondue ne peut être évacuée à temps. Ces résidus de matière fondue provoquent une nouvelle soudure de l'incision.

La position du foyer, c'est-à-dire la distance entre le point focal du laser et la surface de la pièce, influe directement sur la rugosité de la surface de coupe, la pente et la largeur du cordon de coupe, ainsi que sur l'adhérence des scories. Si le foyer est trop avancé, la chaleur absorbée par la partie inférieure de la pièce augmente. À vitesse de coupe et pression d'air auxiliaire constantes, le matériau à couper et le matériau fondu près de la fente s'écoulent à l'état liquide sur la surface inférieure. Après refroidissement, le matériau fondu adhère à cette surface en formant une sphère. Si le foyer est trop reculé, la chaleur absorbée par la partie inférieure du matériau est insuffisante, ce qui empêche une fusion complète au niveau du joint de coupe. Il en résulte des résidus pointus et irréguliers qui adhèrent à la surface. En général, le foyer doit être positionné au niveau de la surface de la pièce ou légèrement en dessous, mais les exigences varient selon les matériaux. Pour l'acier au carbone, la qualité de coupe est meilleure lorsque le foyer est positionné au niveau de la surface ; pour l'acier inoxydable, il doit être positionné au niveau de l'épaisseur.

Machine de découpe laser à fibre i5

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