Lors de la découpe laser de l'acier au carbone, la section transversale est rugueuse et irrégulière, ce qui est généralement dû à un déséquilibre entre plusieurs paramètres de processus. Vous trouverez ci-dessous des solutions détaillées abordant deux aspects : les causes principales et les étapes de dépannage systématiques..
TL'analyse de la cause principale.
La section rugueuse et dentelée résulte essentiellement d'un apport d'énergie instable et d'une mauvaise évacuation des gaz auxiliaires. Elle peut notamment être résumée dans les catégories suivantes :
1. Problèmes liés aux paramètres de processus (les plus courants) :
La vitesse de coupe ne correspond pas :Si la vitesse est trop élevée, l'accumulation d'énergie est insuffisante et la coupe continue ne peut se former, ce qui crée des défauts et des dentelures ; si la vitesse est trop faible, la combustion est excessive, la section est fortement fondue et devient rugueuse.
La puissance du laser est trop faible :La puissance n'est pas suffisante pour vaporiser ou faire fondre complètement le matériau, ce qui entraîne une découpe, la formation de scories et d'une section rugueuse.
• Problèmes liés au gaz auxiliaire :
• Pression d'air incorrecte :La pression de l'air est trop faible pour évacuer les scories à temps, et celles-ci adhèrent à la partie inférieure de l'incision, formant des dentelures et des bavures ; une pression d'air trop élevée peut provoquer un refroidissement de la ligne de coupe et affecter la concentration d'énergie.
Pureté du gaz insuffisante :Une pureté en oxygène insuffisante (pour l'acier au carbone, généralement ≥ 99,95 %) réduira l'efficacité de la réaction d'oxydation, ce qui entraînera une combustion insuffisante et la formation d'une section rugueuse.
·Position de mise au point incorrecte :Si la mise au point est trop profonde ou trop superficielle, la densité d'énergie du faisceau sera insuffisante pour obtenir une incision nette. La mise au point est l'un des paramètres les plus sensibles qui influent sur la qualité de l'incision.
2. Problèmes liés à l'état des équipements et du matériel :
• Usure ou encrassement de la buse :La déformation de l'orifice de la buse, le blocage par pulvérisation cathodique, entraîneront un désordre dans le champ d'écoulement des gaz, empêchant ainsi une évacuation efficace des scories.
· Pollution ou dommages causés à l'objectif :Il y a des taches ou des dommages sur le miroir de protection et le miroir de focalisation, ce qui dispersera l'énergie laser, entraînant une diminution de la puissance atteignant réellement la pièce à usiner et une détérioration de la qualité du faisceau.
• Guides/engrenages et autres éléments mécaniques desserrés :Le système de mouvement n'est pas stable, il produira des vibrations qui se répercuteront directement sur la section de coupe, formant ainsi une ligne en zigzag.
• Mauvaise qualité du faisceau :Le mode de focalisation du laser lui-même n'est pas optimal, la distribution d'énergie n'est pas concentrée.
3. Environnement matériel et de traitement :
• Présence de rouille, de peinture ou de revêtement à la surface du matériau :Ces impuretés absorberont et réfléchiront le laser de manière irrégulière et perturberont le processus de découpe.
• La qualité du matériau lui-même :La composition irrégulière de la plaque et les fortes contraintes internes entraîneront également des effets de coupe incohérents.
· La plaque n'est pas aplatie :Durant le processus de découpe, la plaque ondule, ce qui entraîne un changement continu de la position de mise au point.
Sinvestigation et résolution systématiques (du plus facile au plus difficile)
Veuillez suivre les étapes suivantes pour vérifier et ajuster ; il y a de fortes chances que cela résolve le problème.
première étape : inspection et préparation de base
1. Vérifier et nettoyer le système optique :
Après l'arrêt du système, vérifiez et nettoyez le miroir de mise au point et le miroir de protection. En cas de rayures ou de taches persistantes, remplacez-les immédiatement.
· Il s'agit de la première étape pour garantir la qualité du faisceau et minimiser les coûts de maintenance.
2. Vérifiez et remplacez la buse :
• Vérifiez si l’ouverture de la buse actuellement utilisée correspond à l’épaisseur de la plaque (généralement, plus la plaque est épaisse, plus l’ouverture de la buse peut être légèrement plus grande).
• Vérifiez si l'orifice de la buse est usé (devenu ovale) ou obstrué par des scories. En cas de problème, remplacez-le immédiatement par une buse neuve.
3. Vérifier la pureté et la pression du gaz :
• Vérifier que la pureté de l’oxygène répond aux exigences (≥ 99,95 %).
• Vérifiez l’absence de fuites sur le circuit de gaz.
Le réglage de la pression d'air se réfère aux paramètres recommandés par le fabricant de l'équipement et permet des ajustements précis. En cas de dentelures et d'accumulation de scories, vous pouvez essayer d'augmenter la pression d'air de manière appropriée (par exemple, de 0,5 à 1 bar) pour observer l'effet.
Étape 2 : Optimisation des paramètres de processus de base
Lors de la mise en service suivante, il est fortement recommandé d'utiliser le « graphique de test du processus de découpe » (le type de graphique carré contenant de nombreuses combinaisons de paramètres différentes) pour comparer rapidement et trouver la meilleure combinaison de paramètres.
1. Ajustez la position de mise au point :
Il s'agit de l'étape la plus cruciale. La position de mise au point est généralement basée sur 0 (surface de la plaque) et est négative vers le bas.
· Phénomène actuel (grossier et irrégulier) : Il est probable que la mise au point soit trop profonde (valeur négative trop importante) ou trop superficielle (valeur positive).
Méthode de mise au point : à partir des paramètres existants, la position de mise au point est modifiée systématiquement par incréments de 0,2 mm ou 0,5 mm (de bas en haut ou de haut en bas) pour des essais de coupe. Vous trouverez ainsi la « position de mise au point optimale » offrant la section la plus lisse et les dents de panoramique les plus petites. Généralement, lors de la coupe d’acier au carbone, la mise au point se situe à environ un tiers de l’épaisseur de la tôle sous sa surface.
2. Optimiser la vitesse et la puissance de coupe :
· Principe :La puissance et la vitesse doivent être coordonnées.
• Phénomène actuel (grossier et irrégulier) :Le premier suspect est une vitesse trop élevée ou une puissance trop faible.
· Méthode de débogage :
Méthode A (puissance fixe) : en maintenant la puissance du courant constante, réduisez progressivement la vitesse de coupe et observez l’évolution de la section. Si la largeur de la dent diminue, la vitesse initiale est trop élevée.
Méthode B (vitesse fixe) : Maintenir la vitesse actuelle constante, augmenter progressivement la puissance du laser et observer les modifications de la section transversale. Si celle-ci s’améliore, la puissance initiale est insuffisante. L’idéal est de trouver le point critique où la découpe est nette et la section lisse. Une vitesse trop élevée engendre des défauts et des irrégularités. Une vitesse trop faible provoque une surchauffe de la plaque et d’importants dépôts de scories au fond.
3. Ajuster avec précision la pression du gaz :
Après avoir réglé la mise au point, la vitesse et la puissance, ajustez la pression de l'air.
Observez l'étincelle pendant la découpe : idéalement, elle est longue, uniforme et projetée vers le bas. Si les étincelles sont rares, courtes et divergentes, la pression ou la vitesse de l'air est inadaptée.
• Pour les dentelures et les scories suspendues, il est généralement efficace d'augmenter la pression d'air de manière appropriée.
Étape 3 : Vérification avancée
Si aucune des étapes précédentes ne fonctionne, il faut envisager des problèmes plus profonds.
1. Vérifier la structure mécanique de l'équipement :
• Vérifiez que la poutre, l'engrenage et la crémaillère ne sont pas desserrés. Poussez la tête de coupe à la main pour détecter tout jeu anormal ou vibration.
• À basse vitesse, vérifiez que la machine fonctionne correctement. Un desserrage mécanique peut directement provoquer des dentelures sur la lame.
2. Vérifiez la puissance du laser :
• Si possible, utilisez un wattmètre laser pour vérifier si la puissance de sortie réelle correspond à la valeur réglée.
La détérioration du mode de faisceau (par exemple, le passage du mode de base TEM00 à un mode d'ordre supérieur) entraîne également une réduction de la capacité de coupe. Dans ce cas, il est nécessaire de contacter le fournisseur de l'équipement pour une inspection et une maintenance professionnelles.
Résumé et liste de contrôle des actions rapides
Lorsque vous rencontrez ce problème, suivez cet ordre :
1. Changement :Remplacez-les par un miroir de protection et une buse neufs et propres.
2. Ajuster :Ajustez systématiquement la position de mise au point ; c’est la méthode la plus rapide pour obtenir des résultats.
3. Chute :Réduisez la vitesse de coupe en conséquence.
4. Augmentation :Si la réduction de vitesse ne fonctionne pas, essayez d'augmenter la puissance du laser.
5. Vérifier :Vérifiez si la pureté de l'oxygène et la pression de l'air sont correctes, et augmentez la pression de l'air en conséquence.
6. Test :Si le problème persiste, effectuez un test de processus de découpe afin de trouver la meilleure combinaison de paramètres pour la plaque actuelle.
7. Connexion :Si toutes les méthodes échouent, contactez immédiatement le service après-vente de l'équipement pour vérifier l'état de la transmission mécanique et du laser.
La découpe laser est un art subtil qui exige une parfaite coordination des quatre éléments clés que sont la puissance, la vitesse, le gaz et la mise au point. Un dépannage méthodique et patient est essentiel pour résoudre ce type de problèmes.
Date de publication : 1er décembre 2025
