Pourquoi des scories adhèrent-elles et obstruent-elles la buse lors de la découpe laser ?

Le colmatage de la buse par des scories est un problème courant lors de la découpe laser, généralement dû à une combinaison de plusieurs facteurs. Voici les principales causes et une analyse systématique :

Analyse des raisons fondamentales

1. Problème de gaz auxiliaire

• Pression d'air insuffisante : la pression du gaz n'est pas suffisante pour évacuer efficacement les scories, ce qui provoque des projections de scories vers le haut et leur adhérence à la paroi intérieure de la buse.
• Gaz impur/inadapté : lors de la découpe d’acier inoxydable ou d’aluminium avec de l’air comprimé contenant de l’humidité ou des impuretés, une réaction d’oxydation et la formation de scories visqueuses sont facilement observées. L’oxygène n’est pas utilisé lors de la découpe d’acier au carbone (pour favoriser la combustion), et l’azote de haute pureté n’est pas utilisé lors de la découpe d’acier inoxydable ou d’aluminium (pour éviter l’oxydation).
• Le débit de gaz est instable : le système d’alimentation en gaz fuit, la canalisation est trop longue ou la vanne de régulation de la pression du gaz est défectueuse.

2. Les paramètres des matériaux et des procédés ne correspondent pas.

Problèmes matériels :

• La surface est recouverte, rouillée ou grasse.
• Composition inégale du matériau (par exemple, teneur élevée en silicium dans les alliages d'aluminium).
• La plaque est trop épaisse et dépasse la limite de l'équipement.

Paramétrage incorrect :

• Puissance trop faible/vitesse trop lente : apport d’énergie insuffisant, vaporisation incomplète du matériau, formation de scories visqueuses.
• Décalage de la position de mise au point : la mise au point est trop haute ou trop basse, ce qui entraîne une densité d’énergie insuffisante et une coupe insuffisante.
• Paramètres de perforation incorrects : projections importantes de scories pendant la perforation, absence de protection contre la perforation progressive ou le retardement.

3. État de l'équipement et des buses

• Dommages ou usure de la buse : l’ouverture de la buse s’agrandit, se déforme ou la paroi intérieure est rugueuse, ce qui provoque des perturbations du flux d’air.
• Distance inadéquate entre la buse et la plaque : la distance est trop grande (diffusion des gaz) ou trop petite (risque de collision et de projection de scories).
• Pollution du système optique : la pollution de la lentille de focalisation entraîne une divergence du faisceau et une diminution de la densité d’énergie.
• Panne du système de refroidissement : la tête laser surchauffe, ce qui affecte la qualité du faisceau et la stabilité du gaz.

4. Facteurs environnementaux et opérationnels

• Poussières ambiantes : mauvaise qualité de l'air dans l'atelier, et la poussière pénètre dans la buse avec le flux d'air.
• Séquence de découpe inadaptée : découpe continue de petits trous, d’angles vifs et d’autres parties, accumulation de chaleur.

Investigation et solution systématiques

Étape 1 : Vérifier le système de gaz

• Utilisez un manomètre pour vérifier si la pression d'air à la sortie de la buse répond aux exigences du matériau (par exemple, 1,2 à 1,5 bar sont nécessaires pour la découpe d'acier au carbone de 8 mm).
• Vérifier la pureté de la source de gaz : la pureté de l’azote doit être≥99,99 (découpe de l'acier inoxydable), et la pureté de l'oxygène doit être de≥99,95 (coupe de l'acier au carbone).
• Vérifiez si le tuyau d'air est plié ou s'il fuit, et si le filtre doit être remplacé.

Étape 2 : Optimisation des paramètres du processus

• Ajustez la puissance et la vitesse : reportez-vous au tableau des paramètres d’épaisseur du matériau pour les essais de coupe et le calibrage. Par exemple : pour la coupe d’acier inoxydable de 2 mm, la puissance recommandée est de 1 500 W, la vitesse de 25 m/min et la pression d’azote de 1,5 bar.
• Mise au point calibrée : Utilisez un coupon de test de mise au point pour trouver la meilleure position de mise au point (généralement 1/3 d’épaisseur sous la surface du matériau).
• Perforation optimisée : la plaque épaisse adopte une perforation progressive, et le soufflage différé de 0,5 à 1 seconde est programmé.

Étape 3 : Maintenance des équipements

• Remplacez la buse : vérifiez que l’orifice de la buse est rond, il est recommandé de la nettoyer avant chaque poste et de remplacer la buse standard toutes les 40 heures.
• Nettoyer le système optique : Essuyer régulièrement les lentilles avec de l'éthanol absolu (vérifier quotidiennement).
• Calibrer le capteur de hauteur : s'assurer que la distance entre la buse et la plaque est constante (généralement 0,8-1,5 mm).

Étape 4 : Gestion des matériaux et des opérations

• Nettoyer la surface de la feuille avant de la couper.
• Ajoutez des conducteurs lors de la programmation pour éviter les arcs électriques directs à l'intérieur du matériau.
• Utilisez des revêtements antireflets ou des têtes de coupe spéciales pour les matériaux hautement réfléchissants (tels que le cuivre et l'aluminium).

Liste des mesures préventives

1. Vérification quotidienne : Pression du gaz, propreté de la lentille, usure de la buse.

2. Maintenance hebdomadaire :Nettoyez le filtre à air et calibrez la hauteur de la tête de coupe.

3. Gestion des paramètres : Établir une base de données des paramètres des matériaux et effectuer une vérification de découpe à blanc avant la découpe de plaques épaisses.

4. Contrôle environnemental : L'atelier est équipé d'un système de dépoussiérage afin de maintenir une température et une humidité stables (température 25 °C).±5 ℃, humidité <60%).

traitement d'urgence rapide

Si un bâillon s'est produit :

• 1. Arrêtez immédiatement la coupe et nettoyez la buse.
• 2. Vérifiez la qualité de la fente : si la section est rugueuse et qu'il y a des scories, ajustez les paramètres avant de continuer.
• 3. Un court laps de temps peut être utilisé pour le nettoyage spécial de l'aiguille, mais il est important de procéder au remplacement de la buse et de vérifier la lentille.

Grâce à l'étude systématique décrite ci-dessus, plus de 90 % des problèmes d'adhérence et d'obstruction des scories peuvent être résolus. La clé réside dans le maintien de la stabilité des équipements, de la pureté des gaz et de l'adéquation des paramètres. Il est recommandé de tenir un registre de maintenance préventive afin de réduire les pannes à la source.