Comment résoudre le problème de la perforation des plaques épaisses avec des résidus affectant la découpe

Lors de la découpe laser de tôles épaisses, les résidus (scories) générés par la perforation affectent la qualité de la découpe ; il s’agit d’un problème courant mais optimisable. Ces résidus sont généralement dus à un contrôle énergétique inadéquat pendant la perforation, à un mauvais paramétrage des gaz ou à des paramètres de procédé inappropriés. Voici les solutions système et les recommandations d’optimisation :

optimisation du processus de perforation

1. Utilisation de la perforation progressive (perforation par couches)

• Pour les plaques épaisses (par exemple > 15 mm), évitez l'utilisation d'une perforation à puissance de crête élevée en une seule fois et utilisez un incrément de puissance par paliers ou une perforation segmentée pour pénétrer progressivement le matériau et réduire les projections de scories.
• Mode d'emploi : Réglez le paramètre « perforation segmentée » dans le logiciel de découpe, préchauffez d'abord à faible puissance, puis augmentez progressivement la puissance pour pénétrer.

2. Ajuster les paramètres de perforation

• Réduire la puissance de crête et prolonger le temps de perforation :réduire les projections de matériaux en fusion causées par des explosions d'énergie instantanées.
• Augmenter la fréquence de perforation (cycle de service) :contrôler le rythme de sortie de l'énergie des impulsions laser pour éviter une fusion excessive.
• Exemple de référence de paramètre (avec de l'acier au carbone de 20 mm comme exemple) :
• Puissance : 1000-1500 W (ajustable en fonction de la capacité de l'équipement)
• Temps de perforation : 1,5 à 3 secondes
• Fréquence des impulsions : 200-500 Hz
• Pression des gaz auxiliaires : réglage progressif (voir ci-dessous)

Contrôle auxiliaire des gaz

1. Optimisation du type et de la pression du gaz

• Acier au carbone : L’oxygène (O₂) est utilisé comme gaz auxiliaire, mais sa pression doit être contrôlée. Lors de la perforation, une pression basse (0,5 à 1 bar) peut être utilisée initialement, puis la pression de coupe peut être augmentée à une pression élevée (1,5 à 2,5 bar) après la pénétration afin d’éviter une réaction excessive avec l’oxygène et la production d’une grande quantité de scories.
• Acier inoxydable/acier allié : utiliser de l'azote (N₂) ou de l'air, utiliser une pression moyenne et basse (6-10 bar) pour la perforation, et passer à une découpe à haute pression à l'azote de haute pureté après la pénétration.

2. Retard et arrêt anticipé de la livraison de gaz

• Changer de gaz avant la fin de la perforation : passer aux paramètres de gaz de coupe lorsque la pénétration est sur le point d’être terminée afin de faciliter l’évacuation des scories présentes dans le trou.
• Augmenter le temps de pré-soufflage du gaz : souffler 0,5 à 1 seconde avant la perforation pour nettoyer la zone du trou et refroidir le matériau environnant.

Réglage de la position de mise au point et de la buse

1. Position de focalisation

• Lors de la perforation, utilisez un léger défaut de mise au point (le point focal se situe sous la surface de la plaque) afin d'augmenter l'ouverture et de faciliter l'évacuation des scories. Par exemple, pour une plaque d'acier au carbone de 20 mm, le point focal peut se situer entre 3 et 5 mm sous la surface.
• Après la pénétration, ajustez la mise au point à la position optimale en fonction des exigences de coupe.

2. Sélection et hauteur de la buse

• Utilisez des buses de plus grand diamètre (comme φ2,0-φ3,0 mm) pour améliorer la couverture de gaz et favoriser l'évacuation des scories.
• Veillez à ce que la hauteur de la buse soit modérée (généralement 1,0 à 2,0 mm) afin d'éviter la diffusion des gaz causée par une hauteur trop élevée et les dommages par pulvérisation causés par une hauteur trop basse.

compétences en matière de processus et de programmation

1. Trou de plomb pré-percé

• Pour les plaques d'épaisseur très élevée (par exemple > 30 mm), des trous pilotes de petit diamètre peuvent d'abord être percés mécaniquement, puis la découpe laser peut être lancée à partir des trous pilotes pour éviter la perforation directe.

2. Réglez le décalage du point de perforation

• Lors de la programmation, faites en sorte que le point de perforation s'écarte de la ligne de contour réelle de 1 à 2 mm, puis déplacez-vous du point de décalage vers la ligne de contour pendant la découpe afin d'éviter la zone d'accumulation de résidus.

3. Optimisation du parcours de coupe

• Des perforations en spirale ou des points de départ de coupe circulaires sont utilisés pour répartir les scories vers la zone non coupée.

Inspection des équipements et de la maintenance

1. État du laser

• Vérifiez la stabilité de la puissance de sortie, assurez-vous que la lentille/le miroir de protection est propre et évitez les perforations insuffisantes dues à l'atténuation de l'énergie.

2. Pureté et débit du gaz

• Assurez-vous de la pureté du gaz (en particulier azote/oxygène) et vérifiez régulièrement si le circuit de gaz est obstrué ou présente des fuites.

3. La buse est alignée avec le composant optique.

• Calibrer régulièrement la concentricité de la buse et du faisceau laser afin d'assurer la symétrie du flux de gaz.

Matériaux et facteurs environnementaux

1. Traitement de surface de la plaque

• Avant de découper la plaque, nettoyez la couche de rouille, les taches d'huile ou le revêtement présents à sa surface afin de réduire la participation des impuretés à la réaction.

2. Planéité de la plaque

• Veillez à ce que la plaque soit plane et évitez les interstices qui provoquent des fuites de gaz et des réflexions d'énergie.

Recommandation relative au processus de débogage des paramètres

1. Tout d'abord, fixez les autres paramètres, ajustez progressivement le temps et la puissance de perforation, observez la quantité de scories générées et trouvez le point d'équilibre.

2. Enregistrer les paramètres d'optimisation et établir la base de données de processus pour différents matériaux/épaisseurs.

3. Essais et vérification : plusieurs essais de perforation sont effectués sur les déchets pour confirmer que le laitier est réduit avant la découpe officielle.

Résumé : Vérification rapide des points clés

Grâce à ce réglage complet, les résidus de perforation des plaques épaisses peuvent être considérablement réduits, et la qualité et l'efficacité de la découpe améliorées. Si le problème persiste, il est recommandé de contacter le fabricant de l'équipement pour un test matériel ou une assistance technique.