Comparaison de l'efficacité de la découpe laser : Air vs Oxygène vs Azote

L'air, le "gaz de vie" vital que nous respirons quotidiennement, est composé de 78% d'azote, 21% d'oxygène, 0,94% de gaz rares (tels que l'hélium, le néon, l'argon, le krypton et le xénon), 0,03% de dioxyde de carbone et 0,03% d'autres substances (telles que la vapeur d'eau et les impuretés). Voyons maintenant quels sont les avantages de la découpe à l'air dans le processus de découpe laser. Principe [...]

Table des matières

L'air, le "gaz vital" que nous respirons quotidiennement, est composé de 78% d'azote, 21% d'oxygène, 0,94% de gaz rares (tels que l'hélium, le néon, l'argon, le krypton et le xénon), 0,03% de dioxyde de carbone et 0,03% d'autres substances (telles que la vapeur d'eau et les impuretés).

Voyons maintenant quels sont les avantages de la découpe à l'air dans le processus de découpe au laser.

Découpe au laser

Principe de la découpe à l'air

Le principe de coupe de l'air est en fait similaire à celui de l'azote. Il utilise l'énergie laser pour faire fondre le métal et une pression élevée pour souffler le matériau fondu. Au cours du processus, certaines substances métalliques peuvent s'oxyder ou brûler, laissant des oxydes métalliques sur la surface coupée, tels que l'alumine solide grise (Al2O3), oxyde de fer noir solide (Fe3O4) et l'oxyde de cuivre (CuO).

L'air, qui est naturellement présent dans l'atmosphère, peut être comprimé dans un réservoir de stockage d'air, filtré, refroidi et séché pour éliminer l'eau et l'huile, ce qui le rend utilisable pour la coupe. La teneur en oxygène 21% de l'air peut partiellement compenser le manque d'oxygène et d'azote.

En théorie, l'air peut découper tout matériau métallique pouvant être fondu par l'énergie laser.

Coupe d'air l'expérience de l'efficacité et de l'effet

Évaluation des performances de coupe sur des plaques d'acier inoxydable, d'acier au carbone et d'alliage d'aluminium à l'aide d'une machine de 6kW découpe au laser avec de l'air et de l'azote/oxygène comme gaz de coupe.

Expérience 1 : comparaison entre l'azote et l'air coupe de l'acier inoxydable

⊙ Comparaison de l'effet de la section de coupe de l'azote et de l'air

⊙ Comparaison de la vitesse de coupe de l'azote et de l'air

Analyse des effets :

La figure ci-dessus présente les résultats de coupe de l'acier inoxydable de 10 mm à 4 mm, dans cet ordre.

Par rapport à la découpe à l'azote, la section découpée à l'air semble plus sombre, mais il n'y a pas de scories. Après le polissage, la section découpée peut également avoir un aspect plus brillant.

En termes de vitesse, la découpe à l'air de l'acier inoxydable est légèrement plus rapide que la découpe à l'azote, mais la différence n'est pas significative.

Expérience 2 : comparaison entre l'oxygène et l'air pour le découpage de l'acier au carbone

⊙ Comparaison des effets des sections de coupe à l'oxygène et à l'air

⊙ Comparaison de la vitesse de coupe à l'air et à l'oxygène

Comparaison de la vitesse de coupe à l'air et à l'oxygène

Analyse des effets :

La figure ci-dessus présente les résultats de coupe de l'acier au carbone de 10 mm à 3 mm, dans cet ordre.

Par rapport à l'oxycoupage, l'acier au carbone de 8 mm présente de légers résidus de scories, et l'acier au carbone de 10 mm présente des résidus de scories plus importants.

Par conséquent, la découpe à l'air n'est pas recommandée pour la découpe de plaques d'acier au carbone d'une épaisseur supérieure à 10 mm.

Expérience 3 : comparaison de l'azote et de l'air découpe de l'aluminium alliage

⊙ Comparaison de l'effet de la section de coupe de l'azote et de l'air

Comparaison de l'effet de la section de coupe à l'azote et à l'air

⊙ Comparaison de la vitesse de coupe de l'azote et de l'air

Comparaison de la vitesse de coupe de l'azote et de l'air

Analyse des effets :

La figure ci-dessus montre les résultats de la coupe de 10 mm à 3 mm. plaques d'aluminiumdans cet ordre.

Par rapport au découpage à l'azote, le découpage à l'air permet d'obtenir une section plus fine et moins de résidus de scories.

En termes de vitesse, la découpe à l'air des plaques d'aluminium est légèrement plus rapide que la découpe à l'azote, mais la différence n'est pas significative.

Résumé

Des expériences ont été menées pour comparer les performances et l'efficacité de la découpe à l'air et à l'azote/oxygène sur des plaques de différents matériaux et épaisseurs.

Sur la base d'une évaluation complète, le découpage à l'air est une option rentable pour des exigences relativement peu contraignantes. L'utilisation de l'air comme gaz auxiliaire de découpe permet également de réduire considérablement les coûts de production.

Mais il convient de noter que :

Lorsque l'on utilise de l'air comprimé pour la découpe, il est essentiel de s'assurer que l'air est traité par un sécheur à froid pour atteindre un point de rosée sous pression de 3-8°C et qu'il subit un dégraissage en plusieurs étapes. L'air doit avoir une teneur en huile liquide de 0,003 ppm et une teneur en huile vapeur de 0,003 ppm, ce qui nécessite l'utilisation d'un filtre spécialement conçu pour éliminer l'huile gazeuse.

L'entretien régulier du compresseur d'air, du sécheur à froid et du filtre est nécessaire pour maintenir la sécheresse de l'air comprimé à faible teneur en huile. Les contaminants tels que l'eau et l'huile présents dans l'air peuvent rapidement polluer le gazoduc et provoquer de la buée sur la lentille de protection, ce qui nuit à la qualité de la coupe. Le fait de ne pas remplacer le miroir de protection en temps voulu peut également endommager le groupe de miroirs internes, car le faisceau à haute puissance peut entraîner une augmentation de la température interne de la tête de coupe.

Pour trouver la solution de découpe la plus rentable et la mieux adaptée aux besoins actuels, l'efficacité, le coût et l'effet de la découpe doivent être pris en compte dans le processus de production, ce qui permet d'obtenir un résultat de qualité supérieure.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

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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