Pourquoi utiliser une découpe laser métal ?

Cela fonctionne également non seulement sur les plaques d'acier, mais aussi sur les plaques d'aluminium, l'acier doux, l'acier inoxydable, pour n'en nommer que quelques-uns. Le processus de découpe au laser est très précis et offre une excellente qualité de découpe. Il y a une très petite largeur de coupe et une petite zone affectée par la chaleur, et cela transforme les coupes en géométries, formes et petits trous extrêmement compliqués.

Beaucoup ne savent peut-être pas que le mot "LASER" est l'acronyme de l'amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement. La vraie question est de savoir comment la lumière peut trancher à travers une plaque d'acier. Dans cet article, nous répondrons à cette question et à d'autres questions importantes concernant les découpeuses laser pour métaux.

Un faisceau laser est une colonne de lumière d'une intensité, d'une longueur d'onde ou d'une couleur très élevée. Dans un laser CO2 typique, cette longueur d'onde se situe dans la partie infrarouge du spectre lumineux et est donc invisible à l'œil humain. Le faisceau lumineux est très étroit et mesure près de 10 mm de diamètre lorsqu'il traverse le trajet du faisceau de la machine.

C'est via le résonateur laser qui fait le faisceau. Il existe de nombreuses façons de le refléter dans la multitude de trajets par de nombreux miroirs ou fléchisseurs de faisceau. Ensuite, la dernière façon est de se concentrer virtuellement sur la pièce en acier. Ce faisceau laser très intense se déplace dans un chemin passant par la buse et vise ensuite la plaque. Le gaz comprimé tel que l'oxygène ou l'azote circule également à travers cette ouverture de buse.

L'objectif spécial pour laser

Une lentille spéciale ou un miroir incurvé peut être utilisé pour la focalisation du faisceau laser, et cela se fait dans la tête de découpe laser. Le faisceau doit être focalisé avec précision afin que la forme du point focal et la densité d'énergie soient parfaitement rondes et cohérentes à ce point et centrées dans la buse.

La densité de chaleur à ce point est intense lorsque vous concentrez un grand faisceau sur un seul point. N'oubliez pas de focaliser les rayons du soleil sur une feuille à l'aide d'une loupe et comment cela peut déclencher un incendie. Maintenant, pensez à concentrer 6 kW d'énergie en un seul endroit et vous pouvez imaginer à quel point cet endroit va devenir chaud.

Le chauffage rapide, la fusion et l'évaporation partielle ou complète du matériau sont provoqués par une densité de puissance élevée. La chaleur du faisceau laser est suffisante pour démarrer un processus de combustion "oxy-combustible" traditionnel lors de la découpe de l'acier doux, et le gaz de découpe laser est de l'oxygène pur, un peu comme une torche oxy-combustible.

Le faisceau laser fait fondre le matériau lors de la découpe de l'acier inoxydable ou de l'aluminium, et l'azote propulse le métal en fusion sous haute pression hors de l'espace.

La tête de découpe est déplacée sur une plaque métallique ayant la forme de la pièce souhaitée dans une découpeuse laser CNC, coupant ainsi une pièce de la plaque. Une distance très précise entre la pointe de la buse et la plaque de coupe est maintenue par le système capacitif de contrôle de la hauteur.

Cette distance est importante car elle détermine où se trouve la mise au point par rapport à la surface de la plaque. La qualité de la coupe peut être influencée en augmentant ou en abaissant la mise au point juste au-dessus de la surface de la plaque, sur la surface ou juste en dessous de la surface. De nombreux autres paramètres affectent également la qualité de coupe. Cependant, lorsque tout est correctement contrôlé, la découpe laser est un processus de découpe stable, fiable et de haute précision.

Découpe de l'acier à l'oxycoupage, au plasma et au laser

Il existe de nombreuses façons de couper des tôles d'acier doux adaptées à l'automatisation. Cependant, toutes les méthodes ne sont pas utiles pour les feuilles plus minces, d'autres pour les feuilles plus épaisses. Certains sont rapides, d'autres lents. Certains sont bon marché, d'autres sont chers. Il y a des manières précises et puis il y a quelques manières qui sont imprécises.

Comparons maintenant les forces et les faiblesses de chaque processus, puis énumérons quelques critères qui peuvent être utilisés pour décider quel processus convient le mieux à votre application.

Oxygène et oxycombustible

La découpe au chalumeau à oxygène ou à flamme est de loin le procédé de découpe le plus ancien pouvant être utilisé sur l'acier doux. On pense généralement qu'il s'agit d'une procédure simple et que l'équipement et les accessoires sont relativement peu coûteux. Le brûleur oxy-combustible peut couper à travers une plaque très épaisse, qui est principalement limitée par la quantité d'oxygène fournie.

Il n'est pas rare d'utiliser 36 et même 48 pouces d'acier lors de l'utilisation d'une torche à oxygène. Cependant, lorsqu'il s'agit de profiler une plaque d'acier, la majorité du travail est effectuée sur une plaque de 12 pouces d'épaisseur et plus mince. Un brûleur oxycombustible correctement réglé assure une surface de coupe lisse et carrée. Il y a peu de laitier en bas et la flamme de préchauffage n'est que légèrement arrondie en haut. Cette surface est idéale pour de nombreuses applications sans autre traitement.

Que diriez-vous d'une découpe au plasma utile ?

La découpe au plasma ou au gaz est idéale pour les panneaux de plus de 1 pouce d'épaisseur, mais peut être utilisée jusqu'à environ 1/4 de pouce d'épaisseur avec quelques difficultés. Il s'agit d'un processus relativement lent qui prend environ 20 pouces par minute sur un matériau de 1 pouce. Un autre avantage de l'oxycoupage est que vous pouvez facilement couper avec plusieurs torches en même temps, ce qui augmente votre productivité.

La découpe au plasma est un merveilleux processus de découpe de tôles d'acier doux qui offre des vitesses beaucoup plus élevées que la découpe à l'oxygène, mais nécessite une certaine qualité d'arête. Le plasma est difficile ici. La qualité des bords a un bon point, typiquement entre environ 1/4" et 1,5" selon le courant de coupe.

L'équerrage général des bords commence à se détériorer à mesure que la planche devient très fine ou très épaisse, bien que le lissé des bords et la performance du laitier puissent encore être assez bons.

L'équipement plasma peut être coûteux par rapport à une torche oxy-combustible car un système complet nécessite une alimentation électrique, un refroidisseur d'eau (dans les systèmes supérieurs à environ 100 A), un régulateur de gaz, des câbles de torche, des tuyaux et des câbles combinés et la torche elle-même. /P>

Cependant, la productivité accrue du plasma par rapport à l'oxygène combustible se répercutera rapidement sur les coûts du système. Vous pouvez couper le plasma avec plusieurs torches en même temps, mais cela s'accompagne généralement de coûts supplémentaires limités à deux torches. Cependant, certains clients choisissent d'avoir jusqu'à trois ou quatre systèmes plasma sur une seule machine.

Cependant, ce sont généralement des fabricants haut de gamme qui découpent de grandes quantités des mêmes pièces pour alimenter la chaîne de production.

La découpe au laser est la meilleure !

Le processus de découpe au laser convient à la découpe d'acier doux jusqu'à 1,25 pouce d'épaisseur. À l'exception de la barrière de 1 pouce, tout doit être en ordre pour qu'elle fonctionne de manière fiable, y compris le matériau (faisceau laser), la pureté du gaz, l'état de la buse et la qualité du faisceau.

Le laser n'est pas un processus très rapide car l'acier doux n'est essentiellement qu'un processus de combustion qui utilise la chaleur extrême d'un faisceau laser focalisé au lieu d'une flamme préchauffée. La vitesse est donc limitée par la vitesse de la réaction chimique entre le fer et l'oxygène. Cependant, le laser est un processus très précis.

Crée une largeur de coupe très étroite et peut donc couper des contours très précis et des petits trous exacts. La qualité des bords est généralement très, très bonne, avec très peu de lignes de dents et de décalage, des bords très carrés et peu ou pas de gale.

Un autre grand avantage du procédé laser est sa fiabilité. La durée de vie des consommables est très longue et l'automatisation de la machine est très bonne, de sorte que de nombreuses opérations de découpe laser peuvent être effectuées "avec les lumières éteintes". Imaginez que vous chargez un énorme morceau de tôle d'acier de 250 x 1000 mm d'une épaisseur de 1/2 pouce sur la table, que vous appuyez sur le bouton de démarrage, puis que vous rentrez chez vous pour la soirée. Lorsque vous revenez le matin, vous pouvez couper des centaines de morceaux et être prêt à décharger.

En raison de la complexité de la livraison du faisceau, les lasers CO2 ne conviennent pas à la découpe avec plusieurs têtes sur la même machine. Cependant, avec les lasers à fibre, il est possible de couper avec plusieurs têtes.