Sélection de la mise au point positive/négative lors de la découpe laser

Lors de la découpe laser, le choix entre défocalisation positive (focalisation positive) et défocalisation négative (focalisation négative) dépend principalement du type de matériau, de l'épaisseur de la plaque et des exigences du procédé. Vous trouverez ci-dessous un guide de décision clair et simple.

Principes fondamentaux

Mise au point nette (zéro flou) :L'énergie est concentrée au maximum, ce qui permet d'obtenir une largeur de coupe minimale. Adaptée à la découpe de tôles fines avec une grande précision et à grande vitesse, elle privilégie la finesse de coupe.

Mise au point négative (défocalisation négative) :L'énergie est mieux dispersée, ce qui permet d'obtenir une ligne de coupe plus large. Adaptée aux plaques épaisses, elle améliore l'élimination des scories et protège la lentille, en privilégiant la puissance et la qualité de la pénétration.

Quand faut-il utiliser la coupe nette (sans flou) ?

Scénarios d'application : Découpe de plaques minces (généralement moins de 3 mm), notamment dans les applications exigeant une précision et une rapidité élevées.

1. Découpe de précision de plaques minces :

• Exemples de matériaux : tôle mince d’acier au carbone, tôle d’acier inoxydable, laiton, tôle d’aluminium, etc.
• Explication : Les tôles minces produisent moins de scories fondues, ce qui permet de réduire la largeur de la saignée. L’utilisation d’une focalisation positive permet d’obtenir un point focal minimal et une densité d’énergie maximale, garantissant ainsi une vitesse de coupe extrêmement élevée et une section transversale verticale et lisse.

2. Haute précision et fente étroite :

• Exemples d'applications : pièces de précision, composants électroniques, bijoux, modèles creux, etc.
• Raison : La largeur de coupe produite par la mise au point positive est la plus étroite, avec moins de perte de matière, et permet de réaliser des contours très fins et des angles vifs pour éviter une fusion excessive.

3. La recherche de la vitesse de coupe :

• Lors de la découpe de plaques minces, la densité d'énergie élevée en mode de focalisation positive permet d'utiliser des vitesses d'avance plus rapides, améliorant ainsi l'efficacité de la production.

Résumé:Lors de la découpe de matériaux minces, lorsque l'objectif principal est la vitesse, la précision et une faible largeur de coupe, la priorité est de choisir un point de focalisation positif.

Quand faut-il couper avec une mise au point négative (défocalisation négative) ?

Scénario d'application : découpe de tôles moyennes et épaisses (généralement ≥ 3 mm), en particulier lorsque l'évacuation des scories et la qualité de la section sont requises.

1. Découpe des plaques :

• Exemples de matériaux : acier au carbone, acier inoxydable, plaque d'aluminium, etc., d'une épaisseur supérieure à 3 mm.
• Explication : Les plaques épaisses produisent une grande quantité de métal en fusion (laitier). Le coke négatif crée une fente plus large, permettant au gaz auxiliaire (comme l’oxygène ou l’azote) d’évacuer plus efficacement le laitier du fond, évitant ainsi son accumulation et les risques de perforation.

2. Besoin d'une section de haute qualité :

• Explication : Pour les plaques épaisses, si la focalisation positive est utilisée, l’énergie se concentre sur la surface supérieure, ce qui rend cette dernière lisse et la partie inférieure rugueuse. La focalisation négative, quant à elle, répartit l’énergie de façon plus uniforme dans l’épaisseur de la plaque, permettant ainsi d’obtenir une surface de coupe plus homogène et plus lisse sur toute sa profondeur.

3. Protégez le miroir de mise au point :

• Raison : Lors de la découpe de tôles épaisses, notamment en acier rouillé ou en matériaux sujets à d’importantes projections, le réglage de la mise au point négative place le foyer à l’intérieur de la pièce, augmentant ainsi la distance entre la surface supérieure de la pièce et le miroir de mise au point et réduisant le risque de contact et d’endommagement de ce dernier, coûteux.

4. Procédé spécifique (tel que la découpe à l'azote des alliages d'aluminium) :

• Motif : L’azote est généralement utilisé comme gaz auxiliaire lors de la découpe des alliages d’aluminium. Un flux d’air à haute pression est nécessaire pour évacuer l’aluminium en fusion. La large saignée créée par le coke négatif est essentielle à la circulation et à l’évacuation des scories de l’azote à haute pression ; elle est la clé d’une découpe sans bavures et d’une surface brillante.

Résumé:Lors de la découpe de matériaux plus épais, lorsque l'objectif principal est d'assurer une découpe complète, de réduire les scories, d'obtenir une section transversale uniforme et de protéger l'équipement, le coke négatif est préférable.

Organigramme de décision rapide

Conseils pratiques

1. On teste le degré optimal de flou :Les règles ci-dessus constituent des lignes directrices générales. Le niveau optimal de défocalisation pour une machine-outil et un matériau donnés doit être déterminé par des essais de procédé. L'opérateur effectuera un essai de coupe pour trouver les paramètres optimaux en observant la qualité de la section et les scories excédentaires.

2. Mise en place d'un focus négatif :La valeur de la correction négative n'est généralement pas fixe, mais varie en fonction de l'épaisseur de la tôle. On considère souvent qu'elle se situe entre un quart et un tiers de l'épaisseur de la tôle. Par exemple, pour une tôle d'acier au carbone de 12 mm d'épaisseur, le test peut commencer entre -2 mm et -3 mm.

3. Le matériau est essentiel :La sensibilité à la mise au point varie selon les matériaux. Par exemple, l'acier inoxydable est plus sensible à la mise au point que l'acier au carbone.