Vous êtes-vous déjà demandé comment des motifs complexes sont découpés dans l'aluminium avec une telle précision ? Cet article explore le monde fascinant de l'aluminium découpé au laser et révèle la technologie qui le sous-tend. Vous découvrirez le processus, ses avantages et ses applications concrètes. Préparez-vous à plonger dans la magie de la découpe laser !
Les lasers CO2 ou les lasers à fibre peuvent être utilisés pour découper de fines feuilles de métal non ferreux.
Toutefois, lors de l'utilisation d'un laser à dioxyde de carbone, il est nécessaire de revêtir la surface du matériau afin d'éviter que la lumière réfléchie n'endommage le dispositif laser.
En revanche, les lasers à fibre peuvent être utilisés directement pour la découpe de métaux non ferreux.
L'aluminium peut être découpé à l'aide de différentes machines de découpe, telles que les lasers, le plasma, le jet d'eau ou les machines de découpe mécanique.
Par rapport aux machines traditionnelles de découpe de l'aluminium, le principal avantage d'une machine de découpe de l'aluminium est qu'elle est plus facile à utiliser que les machines traditionnelles. découpe au laser réside dans sa rapidité et sa qualité. La pièce traitée est plus lisse et exempte de défauts.
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L'épaisseur de la plaque d'aluminium qui peut être découpée par une machine de découpe laser dépend de la puissance du laser.
Une machine de découpe laser de 6000 W peut généralement découper une épaisseur maximale de 16 mm, tandis qu'une machine de découpe laser de 4500 W peut découper une épaisseur maximale de 12 mm.
Cependant, le traitement de l'aluminium peut être coûteux en raison de sa forte réflectivité.
La découpe au laser fonctionne en concentrant une hautelaser à densité de puissance sur la pièce à usiner, provoquant la fonte, la vaporisation, l'ablation ou l'atteinte du point d'ignition du matériau.
Le matériau fondu est ensuite soufflé par un flux d'air à grande vitesse coaxial avec le faisceau, ce qui permet d'obtenir une coupe nette.
Ces dernières années, les progrès de la technologie laser ont permis de mieux évaluer les avantages de la découpe de l'aluminium au laser.
Les processus de découpe au laser permet un traitement plus rapide de pièces cohérentes, ce qui le rend plus efficace que les méthodes traditionnelles. Cette technologie réduit considérablement le temps de traitement et les coûts de production.
Les équipements de découpe laser disponibles sur le marché pour la découpe plaques d'aluminium peuvent être divisés en trois catégories.
La longueur d'onde de la machine de découpe laser au dioxyde de carbone est de 10,64um, ce qui est facilement absorbé par les matériaux non ferreux.matériaux métalliques. Cela permet une découpe de haute qualité de matériaux tels que le bois, l'acrylique, le PP et le plexiglas.
Toutefois, il est moins pratique de découper des matériaux très réfléchissants tels que l'aluminium, le cuivre et l'argent, car la majeure partie de l'énergie est réfléchie et perdue.
En outre, le taux de conversion photoélectrique des lasers CO2 n'est que d'environ 10%, et le coût de la maintenance, y compris le remplacement et la fourniture d'azote liquide, la consommation d'électricité et l'assistance au système de refroidissement, est élevé.
Cela limite encore l'utilité de la machine, car elle ne peut couper que des plaques d'aluminium d'une épaisseur maximale de 3 mm, ce qui peut ne pas répondre aux besoins de la plupart des utilisateurs d'aluminium. découpe de plaques les clients.
Il s'agit d'un laser à fibre nouvellement développé qui occupe moins d'espace et consomme moins de gaz que la machine de découpe au laser à dioxyde de carbone. La longueur d'onde de 1,06um est également plus appropriée pour la découpe au laser. découpage du métal les matériaux.
Actuellement, les lasers à fibre disponibles sur le marché sont principalement des lasers à lumière continue IPG, qui sont de haute qualité mais coûteux. La concurrence limitée entre les fabricants maintient les prix des machines à laser à fibre à un niveau élevé.
En outre, si l'une des fibres du laser est endommagée, l'ensemble du laser doit être remplacé, ce qui augmente les coûts de maintenance et fait hésiter les clients à acheter.
Toutefois, avec l'intensification de la concurrence et les progrès technologiques, le coût des découpe au laser à fibre a diminué, ce qui en fait une option plus accessible pour un plus grand nombre d'utilisateurs.
La machine de découpe laser YAG a une longueur d'onde de 1,06um, ce qui la rend également adaptée à la découpe de matériaux métalliques.
La technologie du laser YAG est une technologie bien établie et largement reconnue qui est utilisée depuis longtemps dans la communauté internationale.
La qualité de son faisceau et ses caractéristiques du laser le rendent idéal pour la découpe de matériaux métalliques, avec un taux d'utilisation de l'énergie élevé.
En outre, son faible coût d'achat et d'utilisation a attiré de plus en plus de clients.
Les pièces peuvent être disposées de manière rapprochée, ce qui permet d'économiser de 201 à 301 tonnes de matériau. En outre, la découpe est effectuée en une seule étape, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un traitement ultérieur.
La découpe au laser consiste à concentrer le laser émis par la source laser en un faisceau laser de haute densité par le biais d'un système de chemin optique.
Le faisceau laser est dirigé sur la surface de la pièce à usiner, qui atteint alors son point de fusion ou d'ébullition.
Simultanément, un gaz à haute pression est utilisé pour évacuer le matériau fondu ou vaporisé. Lorsque la position relative entre le faisceau et la pièce change, le matériau forme une coupe, ce qui permet d'obtenir le résultat souhaité.
La découpe laser utilise un faisceau invisible au lieu d'un couteau mécanique traditionnel, offrant des avantages tels qu'une grande précision, des vitesses de coupe rapides, une polyvalence dans les motifs de coupe, une composition automatique, des économies de matériaux, des incisions lisses et des coûts de traitement peu élevés.
L'utilisation de la technologie de découpe au laser améliore ou remplace progressivement la découpe traditionnelle. équipement de coupe des métaux. La partie mécanique de la tête de découpe laser n'entre pas en contact avec la pièce pendant le fonctionnement, ce qui évite les rayures sur la surface de la pièce.
La découpe laser offre également des vitesses de coupe rapides, des incisions lisses et planes, et élimine généralement la nécessité d'un traitement ultérieur.
En outre, la découpe au laser produit une petite zone affectée par la chaleur, une déformation limitée de la plaque et des joints de découpe étroits (de 0,1 mm à 0,3 mm).
Les coupes produites ne présentent aucune contrainte mécanique ni bavure de cisaillement, ce qui garantit une grande précision d'usinage et protège la surface du matériau.
La découpe laser permet également la programmation CN et peut traiter n'importe quel plan, y compris la découpe d'une planche entière de grand format sans nécessiter de moule, ce qui se traduit par des avantages économiques et un gain de temps.
| Épaisseur | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Paramètres de coupe | Puissance W | 1800- 2200 | 2000-2300 | 2200- 2400 | 2400- 2800 | 2600- 3000 | 3000 |
| Vitesse | 2000- 4000 | 2000-3000 | 1000- 2000 | 800- 1000 | 300- 500 | 400 | |
| Gaz | N2 | ||||||
| Pression d'air KPA | 10 | 15 | 18 | 20 | 20 | 22 | |
| Variation minimale de la puissance | 80- 100 | 90- 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| Paramètres de découpe des trous | Puissance W | 2200 | 2200 | 2300 | 2400 | 2400 | 3000 |
| Gaz | N2 | O2, N2 | O2 | O2 | O2 | O2 | |
| Pression atmosphérique KPA | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 200 | |
| Fréquence HZ | 200 | 200 | 150 | 150 | 150 | 200 | |
| Proportion d'air | 18 | 18 | 16 | 16 | 16 | 18 | |
| L'heure S | 0.5 | 1 | 2 | 4 | 5 | 6 | |
Du point de vue du coût et de l'investissement, les machines de découpe laser à fibre et les machines de découpe laser YAG sont largement utilisées pour découper l'aluminium et d'autres matériaux tels que l'acier inoxydable et l'acier au carbone.
Ces deux types d'équipements ont démontré leur efficacité dans la découpe des plaques d'aluminium.
Toutefois, en raison de la nature hautement réfléchissante de l'aluminium, ni les machines de découpe laser à fibre ni les machines de découpe laser YAG ne sont capables de traiter des plaques d'aluminium plus épaisses.
Il est recommandé d'utiliser de l'azote lors de la découpe laser de plaques d'aluminium afin d'éviter l'oxydation et de conserver l'uniformité de la couleur du matériau.
L'azote est une meilleure option que les autres.
L'épaisseur de coupe de ces machines varie : un laser de 2000 W peut couper de 6 à 8 mm, un laser de 4000 W de 12 mm et un laser de 6000 W de 16 mm.
Sur les deux, machines de découpe laser à fibre sont mieux adaptés à la découpe des plaques d'aluminium, car leur longueur d'onde d'absorption de 1064nm est plus efficace.
Basé sur des années d'expérience dans la découpe au laser matériaux en aluminiumLes différences entre les machines de découpe laser à fibre et les machines de découpe laser YAG restent importantes et peuvent être divisées en trois catégories : la qualité de la découpe, la vitesse de découpe et le coût de production (le coût de production se réfère principalement à la durée de vie de l'équipement).
Profilé en aluminium est très réfléchissant et constitue un défi pour les machines de découpe laser à fibre et les machines de découpe laser YAG qui doivent découper de l'aluminium épais.
Les matériaux en aluminium sont également sujets aux bavures pendant le processus de coupe, ce qui rend le contrôle du processus essentiel pour obtenir une qualité de coupe optimale.
Il est essentiel de contrôler correctement la vitesse de coupe. Une vitesse de coupe trop rapide peut entraîner des bavures, tandis qu'une vitesse trop lente peut provoquer des fissures dans les matériaux en aluminium, ce qui affecte la qualité de la coupe.
D'une manière générale, pour un équipement de découpe laser de même puissance, la vitesse de découpe d'une machine de découpe laser à fibre est plus rapide que celle d'une machine de découpe laser YAG.
Le coût de la découpe laser est relativement faible par rapport à d'autres procédés de découpe, mais il existe une différence entre les machines de découpe laser à fibre et les machines de découpe laser YAG.
Le coût de la découpe au laser à fibre est inférieur en raison du remplacement fréquent des accessoires de la lampe laser dans les machines de découpe au laser YAG.
Toutefois, à long terme, l'aluminium a un effet néfaste sur le laser de la machine de découpe laser à fibre, ce qui réduit considérablement sa durée de vie.
De ce point de vue, les machines de découpe laser YAG sont plus rentables.
Il est important de noter que l'aluminium a une forte réflectivité et un faible pouvoir de réflexion. absorption du laserIl est donc nécessaire de porter des lunettes de protection contre le laser pendant le traitement pour garantir la sécurité.
L'azote ou l'air peuvent être utilisés pour découper l'aluminium de 1,6 mm. La surface de la plaque d'aluminium découpée à l'azote est plus lisse, tandis que certaines sections d'aluminium découpées à l'air peuvent présenter de légères scories.
Les principaux gaz auxiliaires utilisés dans les machines de découpe laser sont l'oxygène, l'azote, l'air et l'argon.
Les produits découpés au laser présenteront des bavures, et la solution dépendra du choix de la rectification, manuelle ou mécanique.
Le meulage manuel demande plus d'efforts et est moins efficace, alors que le meulage à la machine est plus rentable car il permet d'économiser de la main-d'œuvre et d'obtenir des produits polis de meilleure qualité.
(1) La tête de découpe laser à double focale est un composant vulnérable de la machine de découpe laser, et son utilisation à long terme peut entraîner des dommages.
(2) Pour assurer une bonne performance de coupe, il est essentiel de vérifier le rectitude de la piste de la machine de découpe au laser à fibre et de la verticalité de la machine tous les six mois et procéder rapidement à l'entretien et au dépannage en cas de détection d'une anomalie.
(3) Utilisez un aspirateur pour enlever la poussière et les débris de la machine une fois par semaine et veillez à ce que toutes les armoires électriques soient fermées pour éviter l'accumulation de poussière.
(4) Contrôler régulièrement la tension des laser à fibre optique la courroie en acier de la machine à découper afin d'éviter tout problème pendant le fonctionnement qui pourrait entraîner des blessures ou la mort.
(5) Nettoyez régulièrement les rails de guidage de la machine de découpe laser à fibre optique afin d'éliminer la poussière et les autres débris et d'assurer un fonctionnement sans heurts.
Essuyer le rack et le lubrifier fréquemment pour assurer une lubrification sans contamination.
Nettoyez et lubrifiez régulièrement les rails de guidage et le moteur afin d'améliorer le mouvement de la machine et la précision de la coupe, ce qui se traduira par des produits coupés de meilleure qualité.
La découpe laser de l'aluminium est une machine-outil spéciale qui utilise la technologie laser pour découper divers graphiques sur les raccords de tuyauterie et les profilés.
Il s'agit d'un produit de haute technologie qui intègre la technologie de la commande numérique, la découpe au laser et les machines de précision.
Grâce à ses caractéristiques spécialisées, à grande vitesse, à haute précision, à son efficacité et à sa rentabilité, il constitue un outil précieux dans l'industrie du traitement des tubes métalliques sans contact.
Quels sont donc ses avantages dans le secteur de la construction ?
Gaz utilisé : L'azote est principalement utilisé pour éviter l'oxydation de la surface de coupe. La pureté du gaz doit être d'au moins 99,999% pour les plaques plus épaisses. Toutefois, lorsque l'aspect de la surface de coupe n'est pas une préoccupation, l'oxygène peut être utilisé pour la découpe des tôles. coupe de l'acier inoxydablece qui permet d'obtenir des coupes plus épaisses qu'avec l'azote.
Pression du gaz : Pour l'acier inoxydable de moins de 10 mm, la pression doit être d'environ 10 kg et le débit doit être élevé. Toutefois, cela entraîne une forte consommation d'azote et un coût relativement élevé. Pour les plaques de plus de 10 mm, la pression, le débit et le dosage sont plus importants.
Vitesse de coupe : L'épaisseur de la plaque est inversement proportionnelle à la vitesse de coupe. La puissance du générateur laser influe également sur la vitesse de découpe. Par exemple, un générateur laser de 4000 W peut découper 4 mm à une vitesse de 3000-5000 mm/min, tandis que la découpe de 10 mm se fait à une vitesse de 1000 mm/min.
Puissance : La puissance nécessaire à la découpe est déterminée par le fabricant de la machine de découpe laser. Si la découpe n'est pas idéale, l'opérateur peut ajuster la puissance en fonction des besoins, mais cela nécessite une expérimentation et peut varier en fonction de l'aciérie du matériau.
Focus : La position de mise au point pour la découpe de l'acier inoxydable doit généralement se situer au milieu de l'épaisseur de la plaque.
Il est plus difficile de couper alliages d'aluminium avec un laser que l'acier inoxydable (SUS). Cela s'explique par le fait que l'aluminium est réfléchissant et qu'il présente une viscosité élevée à l'état de fusion.
Pour la découpe de l'aluminium, l'air et l'azote sont généralement utilisés avec un débit de 40-50m3/h, et la vitesse de découpe dépend de l'épaisseur du matériau.
L'épaisseur maximale pouvant être découpée est généralement de 12 mm. Par exemple, avec un laser de 6 kW, la vitesse de découpe d'une plaque d'aluminium de 4 mm est de 4 000 mm/min, tandis que la vitesse de découpe d'une plaque de 12 mm est de 700 mm/min.
Il est important de prendre des mesures de protection contre les reflets lors de la découpe de l'aluminium. Il est fortement recommandé de porter un masque lors de la découpe de plaques d'aluminium.
L'image ci-dessous montre des échantillons d'acier inoxydable de 28 mm et 25 mm qui ont été découpés au laser avec de l'azote à haute pression.
Les informations ci-dessus concernent la découpe au laser de l'aluminium. J'espère qu'elles vous seront utiles. Si vous avez des idées ou des suggestions, n'hésitez pas à les laisser dans la section des commentaires.
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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