Avez-vous déjà eu du mal à choisir la buse de découpe laser adaptée à votre projet ? Le choix de la buse optimale est crucial pour obtenir des coupes nettes et précises et maximiser l'efficacité. Dans cet article, nous examinerons les facteurs clés à prendre en compte lors de cette décision et nous vous fournirons des conseils d'experts pour vous aider à faire un choix éclairé. Découvrez comment la bonne buse peut vous permettre d'atteindre de nouveaux sommets en matière de découpe laser.
Dans le domaine de la découpe laser, l'efficacité et la qualité de la découpe sont primordiales. La buse de découpe laser est un élément souvent négligé et pourtant essentiel à ce processus. Malgré sa petite taille et son apparence discrète, la buse joue un rôle essentiel dans l'obtention de performances optimales. Cet article examine l'importance de la sélection de la buse adéquate et fournit des indications pour faire un choix éclairé.
La buse de découpe laser remplit plusieurs fonctions essentielles :
La qualité de la buse utilisée dans une tête de découpe laser fait une différence significative dans les performances et les résultats obtenus. Plusieurs facteurs clés sont directement influencés par le matériau et la précision de la buse :
Une buse de haute qualité remplit des fonctions essentielles :
Par conséquent, la qualité de la buse a un effet direct sur la durée de vie de la tête de coupe et sur la qualité de coupe de la pièce.
Les buses fournies par le fabricant de l'équipement d'origine (OEM) de la tête de coupe ont tendance à être vendues à des prix élevés, ce qui a créé une forte demande pour des buses plus abordables fournies par des tiers. Cependant, tous les fournisseurs tiers n'ont pas les capacités de fabrication nécessaires pour produire des buses d'une qualité et d'une précision équivalentes à celles des consommables du fabricant d'équipement d'origine. Les prix des découpeurs laser à fibre étant devenus plus compétitifs ces dernières années, la pression sur les prix des accessoires tels que les buses s'est également accrue.
Chercher à obtenir le prix le plus bas possible tout en négligeant les considérations de qualité pour des composants critiques tels que les buses risque d'être contre-productif. L'utilisation de buses de qualité inférieure augmente le risque de :
La sélection et l'entretien des buses des machines de découpe laser sont essentiels pour garantir des performances et une précision optimales. Une mauvaise sélection ou un mauvais entretien des buses peut entraîner plusieurs conséquences négatives, qui ont un impact significatif sur le processus de découpe et la qualité du produit final. Voici les principales conséquences :
Les buses jouent un rôle crucial en dirigeant le faisceau laser et le gaz d'assistance vers la zone de découpe. Si la conception de la buse n'est pas appropriée ou si elle n'est pas bien entretenue, la précision du faisceau laser peut être compromise. Il peut en résulter des imprécisions dans la trajectoire de coupe, ce qui se traduit par des pièces qui ne répondent pas aux spécifications requises.
Le gaz d'assistance, généralement de l'oxygène ou de l'azote, est essentiel pour le processus de coupe car il permet d'éliminer le matériau fondu de la coupe et d'éviter l'oxydation. Une buse mal choisie peut limiter le débit de gaz, ce qui entraîne une alimentation insuffisante en gaz au point de coupe. Cela peut entraîner une mauvaise qualité de coupe et une augmentation de la formation de crasse sur les bords du matériau coupé.
La buse doit assurer un flux d'air stable et dirigé pour maintenir une coupe nette et précise. Si la buse n'est pas conçue correctement ou si elle est endommagée, le flux d'air peut devenir turbulent et instable. Cette instabilité peut perturber le processus de coupe, entraînant des coupes irrégulières et une augmentation de la rugosité sur les bords de la coupe.
Le processus de découpe laser repose sur la fusion et l'enlèvement efficaces du matériau. Une mauvaise sélection des buses peut affecter la capacité du laser à se concentrer avec précision sur le matériau, ce qui entraîne une fusion inefficace. Cette inefficacité peut entraîner des coupes incomplètes, en particulier dans les matériaux plus épais, ce qui rend difficile, voire impossible, l'obtention de la profondeur de coupe souhaitée.
Lorsque la buse ne dirige pas correctement le gaz d'assistance, des débris fondus peuvent s'accumuler autour de la zone de coupe. Ces débris peuvent adhérer à la surface du matériau, ce qui entraîne des défauts et nécessite un nettoyage supplémentaire après le traitement. Un excès de débris fondus peut également endommager la buse et d'autres composants de la machine de découpe laser.
Les matériaux plus épais nécessitent des capacités de découpe laser précises et puissantes. Une buse mal choisie peut empêcher le laser de pénétrer et de découper efficacement des matériaux plus épais. Cela peut entraîner des coupes incomplètes, une usure accrue de la machine de découpe laser et des dommages potentiels au matériau traité.
Choix d'une buse trop grande
Choix d'une buse trop petite
Dans le contexte du traitement des tôles, en particulier dans la découpe laser et les applications similaires, la conception des buses joue un rôle crucial dans la détermination de l'efficacité et de la qualité du processus de découpe. Il existe principalement deux types de buses utilisées en fonction du débit de gaz :
1. Buse à faible vitesse
Une buse à basse vitesse se caractérise par un débit de gaz inférieur à la vitesse du son. Ces buses sont généralement utilisées dans des applications nécessitant une grande précision et un contrôle du processus de coupe. Cependant, elles peuvent ne pas être aussi efficaces pour couper des matériaux plus épais ou plus visqueux en raison de la vitesse plus faible du gaz.
2. Buse à grande vitesse
Une buse à grande vitesse fonctionne avec un débit de gaz proche de la vitesse du son. Le principe de fonctionnement d'une buse à grande vitesse s'apparente au mécanisme d'échappement d'une fusée ou d'un moteur à réaction, où le gaz est accéléré lorsqu'il traverse la buse. Cet effet d'accélération améliore les performances de coupe, en particulier pour les matériaux visqueux, en fournissant un jet de gaz plus concentré et plus puissant.
Plusieurs facteurs influencent les performances des buses à faible vitesse et à grande vitesse :
La pression du gaz dans la cavité de la tête de coupe est essentielle. Une pression de gaz plus élevée peut améliorer la vitesse et la qualité de la coupe en assurant un jet de gaz plus concentré et plus puissant.
Le diamètre de la buse influe sur le débit et la concentration du jet de gaz. Un diamètre plus petit peut produire un jet plus concentré, ce qui est bénéfique pour la découpe de précision, tandis qu'un diamètre plus grand peut être utilisé pour la découpe de matériaux plus épais.
La forme interne de la buse détermine la manière dont le gaz est dirigé et accéléré. Une forme interne bien conçue peut minimiser les turbulences et maximiser l'efficacité du flux de gaz.
La forme de la sortie de la buse joue également un rôle important dans le processus de coupe. Une sortie bien formée peut assurer un flux de gaz uniforme et réduire les risques d'irrégularités dans la coupe.
La découpe laser est actuellement reconnue comme l'une des méthodes les plus efficaces, les plus qualitatives et les plus précises de traitement des métaux. Plusieurs facteurs influencent la découpe laser, et la buse est l'un d'entre eux. Le choix de la buse appropriée lors de la découpe de différents matériaux peut simplifier le traitement. Mais comment choisir correctement la bonne buse ? Voyons cela aujourd'hui.
La buse, également appelée buse en cuivre, est l'un des composants les plus importants de la découpe laser. Située à l'extrémité inférieure de la tête de découpe, le faisceau laser et le gaz auxiliaire agissent sur le matériau à découper à travers la buse. Sa principale fonction est de rassembler le gaz auxiliaire et de former une haute pression, en le libérant sur la surface et dans le trait de scie du matériau à découper. Cela permet d'évacuer le matériau de base qui a fondu et s'est vaporisé pendant le processus de coupe, en laissant un trait de scie propre. En même temps, il empêche les polluants tels que le laitier fondu et la poussière de rebondir, protégeant ainsi la lentille interne.
Pour obtenir de meilleures sections de coupe, il est nécessaire de contrôler la concentricité du faisceau laser et du centre de la buse, qui est l'un des facteurs importants affectant la qualité de la coupe. Par conséquent, la buse doit être coaxiale avec le faisceau laser pour obtenir de meilleures sections de coupe.
Lorsque le centre de la buse et le centre du faisceau laser ne sont pas coaxiaux, les effets sur la qualité de la découpe sont les suivants :
Pour obtenir de meilleures sections de coupe, il est nécessaire de contrôler la concentricité du faisceau laser et du centre de la buse, qui est l'un des facteurs importants affectant la qualité de la coupe. Par conséquent, la buse doit être coaxiale avec le faisceau laser pour obtenir de meilleures sections de coupe.
Pour vérifier si le faisceau laser et la buse sont coaxiaux, les étapes suivantes sont nécessaires pour le test :
Si le trou se trouve au centre du cercle, cela signifie que le faisceau laser et la buse sont coaxiaux et qu'aucun réglage n'est nécessaire. Si le trou n'est pas coaxial avec le centre du cercle, ou si le trou n'est pas visible (le faisceau laser frappe la paroi intérieure de la buse), vous devez ajuster la vis de réglage sur la tête de découpe laser. Répétez les étapes 1 à 3 jusqu'à ce que le trou du laser coïncide avec le centre de la buse.
Les buses à couche unique se caractérisent par des vitesses d'écoulement du gaz relativement lentes. Elles sont couramment utilisées pour couper des métaux tels que l'acier inoxydable, l'alliage d'aluminium et le cuivre. Ces buses utilisent généralement de l'azote comme gaz auxiliaire. Le débit de gaz plus lent convient à ces matériaux car il permet d'obtenir des coupes plus nettes sans oxydation excessive.
Les buses à double couche, en revanche, ont un débit de gaz plus rapide, ce qui les rend adaptées aux applications de coupe à grande vitesse. Elles sont souvent utilisées pour couper de l'acier au carbone et emploient généralement de l'oxygène comme gaz auxiliaire. Le flux de gaz à grande vitesse améliore l'efficacité de la coupe, mais il provoque également le noircissement de la surface de coupe en raison de l'oxydation.
La taille de l'ouverture de la buse est cruciale car elle détermine la vitesse du flux de gaz agissant sur le matériau de coupe, qui à son tour affecte l'enlèvement de la matière en fusion. Voici quelques points clés à prendre en compte :
Les buses sont généralement fabriquées à partir de deux matériaux :
La taille de l'ouverture de la buse détermine le débit de gaz et la forme du champ de gaz. Les recommandations basées sur l'épaisseur du matériau sont les suivantes :
Il existe plusieurs types de buses couramment utilisées dans les applications industrielles. En voici quelques-unes parmi les plus courantes :
Buse monocouche - S
Caractéristiques : Paroi intérieure conique avec un débit de gaz élevé pour le soufflage des scories.
Objet : Découpe par fusion de matériaux tels que l'acier inoxydable et l'acier inoxydable. plaque d'aluminium.
Buse à double couche - D
Caractéristiques : Buse composite à double couche avec un noyau interne ajouté sur la base d'une buse à simple couche.
Objet : Double couche 2.0 ou plus pour le découpage au sable de l'acier au carbone
Buse double couche à grande vitesse - E
Caractéristiques : La buse a une forme pointue et les trois trous sur le bord du noyau interne sont plus grands que ceux d'une buse à double couche ordinaire.
Objet : Il est principalement utilisé pour la coupe à grande puissance, à grande vitesse et de haute qualité de l'acier au carbone jusqu'à une épaisseur de 20 mm, avec une finition de surface lisse et brillante.
Buse monocouche à grande vitesse - SP
Caractéristiques : La buse a une forme pointue, avec une paroi intérieure conique qui présente un design en escalier.
Objet : Il est principalement utilisé pour le découpage à grande puissance et à grande vitesse de l'acier au carbone d'une épaisseur supérieure à 20 mm, ce qui permet d'obtenir une finition de surface lisse et brillante. Il convient également aux applications d'oxycoupage.
Buse monocouche à grande vitesse - SD
Caractéristiques : La buse a une forme pointue avec une paroi intérieure conique et un orifice plus large.
Objet : Il est principalement utilisé pour la coupe à grande vitesse de l'acier au carbone d'une épaisseur supérieure à 20 mm, ce qui permet d'obtenir des performances de coupe régulières et stables et une meilleure qualité de coupe.
Buse de surpression - B
Caractéristiques : Améliorée par rapport à une buse à couche unique, la buse comporte une couche en escalier au niveau de l'orifice de la buse.
Objet : Il peut être utilisé pour la découpe à haute puissance de l'acier inoxydable et de l'acier au carbone avec de l'azote ou de l'air comprimé à basse pression.
Pour une tête de découpe laser BLT 12kW, le point focal doit être calibré lorsqu'il est associé à différentes buses. Voici les points focaux recommandés pour différentes buses :
L'installation et l'étalonnage corrects de la buse sont essentiels pour garantir des performances et une qualité de coupe optimales. Une installation ou un calibrage incorrect peut entraîner de mauvais résultats de coupe, une usure accrue de la machine et des dommages potentiels à la pièce à usiner. Pour obtenir les meilleurs résultats, il convient de toujours suivre les directives et recommandations du fabricant concernant l'installation et l'étalonnage de la buse.
Lors du choix des buses pour la découpe laser de l'acier au carbone avec de l'oxygène, la puissance du laser et l'épaisseur du matériau sont des facteurs essentiels. Vous trouverez ci-dessous les buses suggérées en fonction de la puissance du laser et de l'épaisseur du matériau :
| Laser | Épaisseur de coupe (découpe de surface brillante d'acier au carbone à l'oxygène) | Buse suggérée |
|---|---|---|
| Laser de faible puissance (≤6000W) | 16-20mm | 1.4D-1.6D buse conique générale |
| Laser de haute puissance (≥6000W, en utilisant Raycus 12kW à titre d'exemple) | 3-12mm | Buse haute vitesse à double couche 1.2E |
| 12-14mm | Buse à grande vitesse à double couche 1,2B-1,4E | |
| 16-20mm | 1.4E-1.6E buse double couche à grande vitesse | |
| 22-35mm | Buse monocouche à grande vitesse SP1.4-SP1.8 ou 1,4E-1,8E buse double couche à grande vitesse | |
| 35-40mm | Buse monocouche à grande vitesse SP1.6-SP1.8 ou 1,6E-1,8E buse double couche à grande vitesse |
La qualité des buses disponibles sur le marché peut varier considérablement. Il est recommandé de distinguer soigneusement les buses en fonction des spécifications fournies ci-dessus et d'acheter par l'intermédiaire de canaux réputés et réguliers afin de garantir des performances et une qualité de coupe optimales.
En respectant ces recommandations, vous obtiendrez des résultats efficaces et de haute qualité pour la découpe de l'acier au carbone à l'aide de la technologie laser.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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