L'utilisation d'une machine de découpe laser peut entraîner des problèmes. Comment les résoudre ? Voici sept questions qui vous sont peut-être déjà apparues.
1. Technique de poinçonnage. Toute technique de découpe thermique, sauf dans quelques cas où elle débute au bord de la carte, nécessite généralement un petit trou dans celle-ci. Avant le poinçonnage laser, on utilise un poinçon pour créer un trou, puis on utilise le laser pour la découpe. Il existe deux méthodes principales pour perforer une pièce au laser sans utiliser de poinçon :
Perforation par sablage – Le matériau est irradié par un laser continu afin de former un cratère en son centre. Ce cratère est ensuite rapidement fondu et éliminé par un jet d'oxygène coaxial au faisceau laser. En général, la taille du trou est proportionnelle à l'épaisseur de la tôle. Le diamètre moyen du trou de sablage est égal à la moitié de l'épaisseur. Par conséquent, le diamètre du trou de sablage est plus important pour les tôles épaisses, ce qui le rend inadapté aux pièces exigeant une grande précision d'usinage. Il est tout simplement mis au rebut. De plus, la pression d'oxygène utilisée étant la même que lors de la découpe, les projections sont plus importantes.
Poinçonnage par impulsion – Ce procédé utilise un laser pulsé de forte puissance pour fondre ou vaporiser une petite quantité de matériau. De l'air ou de l'azote est souvent utilisé comme gaz auxiliaire afin de limiter la dilatation du trou due à l'oxydation exothermique. La pression du gaz est inférieure à celle de l'oxygène pendant la découpe. Chaque impulsion laser produit un jet de particules de faible diamètre, se développant progressivement en profondeur. Il est donc nécessaire de perforer des plaques épaisses en quelques secondes. Une fois la perforation terminée, la découpe se fait à l'oxygène, sans gaz auxiliaire. Le diamètre de perforation est ainsi réduit et la qualité de perforation est supérieure à celle obtenue par sablage. Le laser utilisé pour la découpe laser doit non seulement posséder une puissance de sortie élevée, mais aussi des caractéristiques temporelles et spatiales précises du faisceau. De ce fait, un laser CO2 à flux transversal classique ne convient pas. Par ailleurs, un système de gestion du circuit de gaz plus fiable est indispensable pour contrôler le type de gaz, la pression et la durée de perforation.
Pour obtenir une découpe de haute qualité, il convient de porter une attention particulière à la transition entre le poinçonnage pulsé (pièce immobile) et la découpe continue à vitesse constante. Théoriquement, il est généralement possible de modifier les paramètres de découpe de la section d'accélération, tels que la distance focale, la position de la buse et la pression du gaz. Cependant, en pratique, il est rarement possible de modifier plusieurs de ces paramètres simultanément, le temps de travail étant trop court. En production industrielle, il est envisageable de modifier la puissance laser moyenne en agissant sur la largeur d'impulsion, la fréquence d'impulsion, ou une combinaison des deux. L'analyse des résultats de recherches concrètes montre que cette dernière méthode offre les meilleurs résultats.
2. Analyse des déformations lors du processus de découpe en trou de serrure. Les machines-outils chinoises (uniquement les machines de découpe laser haute puissance) ne permettent pas le poinçonnage par sablage pour l'usinage des trous de serrure, mais utilisent le poinçonnage pulsé (poinçonnage doux). Ce dernier concentre excessivement l'énergie laser sur une petite zone, brûlant ainsi les parties non usinées et provoquant des déformations du trou, ce qui affecte la qualité des produits finis. Actuellement, pour résoudre ce problème, il est nécessaire de remplacer le poinçonnage pulsé (poinçonnage doux) par le poinçonnage par sablage (poinçonnage classique). En revanche, pour les machines de découpe laser de faible puissance, il convient d'utiliser différentes méthodes de poinçonnage pulsé pour obtenir un meilleur état de surface.
3. Solution au problème de bavures lors de la découpe laser de l'acier à faible teneur en carbone. D'après les principes de base de la découpe laser CO2 et les méthodes pédagogiques, l'analyse permet de conclure que les principales causes de bavures sur les pièces usinées sont les suivantes : position verticale du foyer laser incorrecte ; effectuer un test de positionnement du foyer et ajuster le décalage en conséquence ; puissance de sortie du laser insuffisante ; vérifier le bon fonctionnement du générateur laser et, le cas échéant, contrôler la puissance de sortie du système de commande laser ; vitesse de coupe trop faible ; augmenter la vitesse de coupe pour limiter les risques ; pureté du gaz de coupe insuffisante ; développer un système de gaz de coupe économique et de haute qualité ; décalage du foyer laser ; effectuer un test de positionnement du foyer et ajuster le décalage en conséquence ; après un fonctionnement prolongé de la machine-outil, l'arrêter et la redémarrer.
4. Analyse des bavures lors de la découpe laser de pièces en acier inoxydable et en tôle d'aluminium-zinc. Face à l'apparition de ces bavures, il est primordial de prendre en compte les facteurs liés à la découpe de l'acier à faible teneur en carbone. Cependant, il est impossible d'augmenter simplement la vitesse de découpe, car cela peut parfois entraîner une usure prématurée de la tôle. Ce constat est particulièrement important lors du traitement de la tôle d'aluminium-zinc. Dans ce cas, il convient d'examiner la nécessité de remplacer la buse et de résoudre les problèmes de stabilité du rail de guidage.
5. Le laser ne coupe pas complètement. L'analyse de l'état permet de constater que les principales causes d'instabilité affectant la qualité du traitement sont les suivantes : le choix de la buse de la tête laser et l'épaisseur de la plaque à traiter ne correspondent pas ; la vitesse de la ligne de découpe laser est trop élevée, il est nécessaire de la réduire grâce aux capacités de contrôle du système d'exploitation ; l'induction de la buse est incorrecte, ce qui entraîne une erreur trop importante de la position du foyer laser, il faut alors recommencer la mesure des données d'induction de la buse, en particulier lors de la découpe de l'aluminium, où ce problème est plus susceptible de se produire.
6. Découpe d'acier à faible teneur en carbone : phénomène d'étincelage anormal. Ce phénomène affectera la qualité de la finition de surface et du produit fini. Si les autres paramètres sont normaux, les conditions suivantes doivent être prises en compte : La buse de la tête laser est manquante. Remplacez-la immédiatement. Si vous ne disposez pas d'une buse de remplacement, augmentez la pression du gaz ambiant lors de la découpe. Le filetage entre la buse et la tête laser est desserré. Dans ce cas, arrêtez immédiatement la découpe, vérifiez l'état de la connexion de la tête laser et resserrez le filetage.
7. Pour protéger la lentille lors de la découpe laser, un brouillard d'eau se forme. L'utilisation d'un gaz auxiliaire est donc essentielle ! En France, l'oxygène et l'azote sont couramment utilisés. Bien entendu, plus le gaz est pur, meilleure sera la qualité de la découpe. De nombreux clients souhaitent réduire les coûts en optant pour la découpe à l'air, mais la formation de buée sur la lentille pendant la découpe nuit considérablement à la qualité de celle-ci. Pourquoi ?
Tout d'abord, vulgarisez l'utilisation du gaz auxiliaire et son rôle : 1. Éliminer les résidus pour une coupe optimale. 2. Évacuer les projections de métal en fusion.
Date de publication : 28 février 2023
