La découpe laser est une application importante des lasers, dans laquelle le faisceau laser est focalisé sur la surface du matériau à l'aide d'une lentille de focalisation pour faire fondre le matériau. Simultanément, le matériau fondu est soufflé par un gaz comprimé coaxial au faisceau laser. Le faisceau laser et le matériau sont déplacés l'un par rapport à l'autre le long [...]
La découpe laser est une application importante des lasers, dans laquelle le faisceau laser est focalisé sur la surface du matériau à l'aide d'une lentille de focalisation pour faire fondre le matériau.
Simultanément, le matériau fondu est soufflé par un gaz comprimé coaxial au faisceau laser. Le faisceau laser et le matériau sont déplacés l'un par rapport à l'autre le long d'une certaine trajectoire, ce qui donne une forme spécifique à la découpe.
Les processus de découpe au laser est réalisée grâce à la coopération du mécanisme de mouvement, du système de contrôle, de la source laser et de la tête laser. Par conséquent, les facteurs qui influencent l'effet de coupe proviennent principalement de ces quatre parties.
Les principaux facteurs qui affectent l'effet de coupe comprennent la distribution de l'énergie du faisceau, puissance du laserLes caractéristiques du produit sont les suivantes : diamètre du foyer, position du foyer, vitesse de coupe, diamètre de la buse, etc.
Parmi ces facteurs, la position du foyer est la plus influente. Changer la position du foyer équivaut à changer le diamètre du faisceau incident sur la surface de la plaque et l'angle d'incidence à l'intérieur de la plaque. Cela peut affecter la formation de la coupe, la réflexion du faisceau à l'intérieur de la coupe et, par la suite, la largeur de la coupe.
La largeur de la coupe peut affecter presque tous les effets de la coupe, tels que la rugosité de la surface de coupe et l'état d'adhérence du laitier au fond.
La position du foyer (Z) correspond à la distance entre le foyer et la surface supérieure du matériau à découper.
Généralement, le foyer situé à la surface de la plaque est appelé foyer zéro, tandis que le foyer situé au-dessus de la plaque est appelé foyer positif et le foyer situé en dessous est appelé foyer négatif.
Un schéma est présenté ci-dessous :
La figure suivante montre la relation de variation entre la position de mise au point (Z) et la largeur (W) de la partie supérieure de la ligne de coupe du matériau de transformation.
Lorsque l'accent est mis sur la surface de la plaque, la largeur de la coupe est la plus étroite.
Lorsque la position de mise au point change, qu'il s'agisse d'un changement positif ou négatif défocalisationLa largeur de la coupe s'élargit.
Le degré d'élargissement de la largeur de la coupe varie en fonction de la longueur focale de la lentille de la tête de coupe et de la profondeur focale. En général, plus la distance focale est courte et plus la profondeur focale est faible, plus la largeur de la coupe varie en fonction de la position focale.
Avant de découper un matériau, il est nécessaire de régler la distance entre le foyer et le matériau.
En règle générale, le choix de la position de mise au point diffère en fonction du type de matériau à découper, il est donc crucial de la sélectionner de manière appropriée.
Lorsque le foyer est placé au-dessus du matériau à découper, le faisceau lumineux s'étale et se diffuse dans le joint de découpe après avoir atteint la surface du matériau. La partie inférieure de la coupe sera donc plus grande que la partie supérieure.
Ce type de foyer convient à l'oxydation, comme l'oxycoupage de l'acier au carbone, car il permet à l'oxygène d'atteindre le fond de la pièce et de participer à une réaction d'oxydation suffisante. En outre, la coupe plus importante au fond de la pièce permet également d'éliminer les scories.
Pour l'oxycoupage de l'acier au carbone, une défocalisation positive plus importante dans une certaine plage se traduira par une taille de point plus importante sur la surface du matériau, ainsi que par une surface de coupe plus brillante et plus lisse. Toutefois, au-delà d'une certaine plage, l'énergie de la partie inférieure peut ne pas être suffisante, ce qui peut entraîner une coupe imperméable ou des scories suspendues au fond.
Laser 2KW - focalisation positive - découpe de l'acier au carbone de 15 mm avec de l'oxygène
La coupe à foyer négatif consiste à positionner le foyer à l'intérieur de la plaque, ce qui garantit que la partie inférieure de la coupe a une densité d'énergie suffisante.
La coupe est plus large en haut et plus étroite en bas, la partie supérieure ayant une plus grande amplitude de coupe, ce qui améliore la fluidité de la matière fondue. En revanche, la partie inférieure présente une largeur de coupe plus faible et nécessite un flux d'air plus important.
La défocalisation négative est généralement utilisée lorsque couper avec de l'air ou de l'azote.
Laser 6kW - découpe négative de l'acier inoxydable de 10 mm avec de l'azote
Lors d'un découpage à focalisation zéro, il est possible d'obtenir la plus petite taille de spot sur la surface de la plaque. Il en résulte une plage de fusion relativement étroite et une coupe plus petite, ce qui en fait un outil adapté à la découpe de haute précision de matériaux minces.
Laser 2KW - zéro focus découpe laiton 1mm avec azote
Caractéristiques de coupe et champ d'application des différentes positions de focalisation
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Position de mise au point | Caractéristiques de coupe |
Champ d'application |
 Concentration positive | La fente au bas de la plaque est plus grande que celle du haut, ce qui permet au bas de participer à la réaction d'oxydation complète et à l'évacuation du laitier. | Oxycoupage de l'acier au carbone |
 Concentration négative | Le foyer se trouve à l'intérieur de la plaque, et le joint de coupe de la partie supérieure de la plaque est plus grand, ce qui garantit que la partie inférieure a une densité d'énergie suffisante. | Découpe à l'azote/air de l'acier inoxydable, de l'acier au carbone, de l'acier galvanisé, de l'aluminium et du cuivre |
 Concentration zéro | La fente est la plus étroite et la précision d'usinage est élevée. | Découpe de feuilles/feuilles
Coupe de précision |
Ces dernières années, la gamme de puissance des lasers à fibre s'est accrue chaque année. applications de découpe au laser sont passés de kilowatts à 10 000 watts.
Notre usine de fabrication de lasers a continuellement exploré l'application des lasers de haute puissance et a développé une sortie laser HBF (high brightness flat mode) unique. Cette sortie garantit une excellente qualité de découpe pour les tôles épaisses tout en tenant compte de la nécessité d'une découpe efficace des tôles minces. découpe de plaques.
Focus positif sur le découpage de l'acier doux à l'oxygène
L'accent négatif mis sur coupe de l'acier inoxydable avec de l'oxygène
Dans les applications de coupe réelles, il est nécessaire de sélectionner la position de mise au point appropriée en fonction des exigences de coupe spécifiques.
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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