Machine de découpe laser pour métaux : Guide de base

Imaginez une machine capable de découper du métal avec la précision d'un scalpel de chirurgien. Les machines de découpe laser des métaux offrent cette capacité et transforment la façon dont les industries travaillent les métaux. Cet article explore les types, les principes et les applications de ces outils de pointe. À la fin, vous comprendrez comment ces machines permettent d'obtenir une grande précision, une grande efficacité et une grande polyvalence dans le traitement des métaux, ce qui les rend indispensables dans la fabrication moderne.

Table des matières

Qu'est-ce qu'une découpeuse laser pour métaux ?

Un découpeur laser pour métaux est un outil de fabrication de précision spécialement conçu pour découper et traiter des matériaux métalliques à l'aide d'une technologie laser de grande puissance. Cette machine de pointe utilise un faisceau laser focalisé pour faire fondre, vaporiser ou souffler le métal avec une précision et une efficacité exceptionnelles. Capables de traiter une large gamme de métaux, y compris l'acier inoxydable, l'aluminium, l'acier doux et même des alliages exotiques, les découpeurs laser métalliques offrent une polyvalence inégalée dans les applications industrielles.

Ces systèmes utilisent généralement des lasers à CO2 ou à fibre, les lasers à fibre étant de plus en plus répandus en raison de leurs performances supérieures sur les métaux réfléchissants et les matériaux plus minces. Le processus de découpe est contrôlé par ordinateur, ce qui permet de produire des dessins et des géométries complexes avec un minimum de perte de matériau. Les découpeurs laser pour métaux excellent dans la production de coupes nettes et précises avec des saignées étroites et des zones affectées par la chaleur minimales, ce qui les rend idéaux pour les industries telles que l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique et la fabrication générale, où la précision et la qualité sont primordiales.

Qu'est-ce qu'une découpeuse laser pour métaux ?

Types de machines de découpe laser des métaux

L'industrie de la découpe laser des métaux compte actuellement trois types de machines prédominantes :

  1. Machine de découpe laser CO2
  2. Machine de découpe laser à fibre
  3. Machine de découpe laser YAG

Les machines de découpe laser CO2 restent une pierre angulaire de l'industrie en raison de leur capacité de découpe robuste et de leur polyvalence dans une large gamme de matériaux et d'épaisseurs. Leur capacité à traiter efficacement les matériaux métalliques et non métalliques a consolidé leur position en tant qu'équipement de base sur le marché. Ces machines excellent dans la découpe de matériaux plus épais (jusqu'à 25 mm pour l'acier doux) et sont particulièrement efficaces pour le traitement de l'acrylique, du bois et d'autres matériaux non métalliques.

Machines de découpe laser à fibre ont rapidement gagné en importance ces dernières années, grâce aux avancées technologiques et aux avantages opérationnels. Ces systèmes offrent un rendement énergétique supérieur, des besoins de maintenance réduits et une vitesse de coupe exceptionnelle, en particulier pour les métaux de faible à moyenne épaisseur (jusqu'à 10 mm). Leur conception compacte, associée à l'absence de miroirs ou de pièces mobiles dans le système d'émission du faisceau, contribue à réduire les coûts d'exploitation et à accroître la fiabilité. Les lasers à fibre sont particulièrement aptes à découper des matériaux réfléchissants tels que l'aluminium et le cuivre, ce qui peut s'avérer difficile pour les lasers à CO2.

Les machines de découpe laser YAG (grenat d'aluminium et d'yttrium), bien que moins courantes que les lasers CO2 ou à fibre, conservent un créneau dans des applications spécifiques. Elles sont particulièrement efficaces pour la découpe de précision de matériaux fins et sont souvent utilisées dans les secteurs de la bijouterie et des appareils médicaux. Les lasers YAG peuvent fonctionner à la fois en mode pulsé et en mode continu, ce qui offre une grande souplesse pour répondre aux différents besoins de découpe.

La popularité croissante de la technologie laser à fibre sur le marché de la découpe des métaux peut être attribuée à ses exigences techniques relativement faibles en matière d'exploitation et de maintenance, associées à une vitesse de découpe et une précision élevées. Les fabricants continuant à repousser les limites de la puissance des lasers à fibre et de la qualité du faisceau, ces machines sont de plus en plus capables de rivaliser avec les lasers à CO2, même dans les applications de matériaux plus épais, ce qui renforce encore leur position sur le marché.

Principe de fonctionnement de la machine de découpe laser des métaux

Le processus de découpe laser repose sur l'énergie focalisée d'un faisceau laser à haute puissance pour chauffer et vaporiser rapidement le matériau, créant ainsi un trait de scie étroit. Lorsque l'apport de chaleur du laser dépasse la capacité de réflexion, de conduction ou de diffusion du matériau, un bain de fusion localisé se forme, qui est ensuite éjecté de la zone de découpe.

Lorsque le faisceau laser traverse la pièce selon une trajectoire programmée, il génère en continu une coupe précise (généralement de 0,1 à 0,5 mm de large) sans induire de distorsion thermique significative dans le matériau environnant. Cette capacité à maintenir des tolérances serrées et des zones affectées par la chaleur minimales est un avantage clé de la découpe laser par rapport aux méthodes traditionnelles de découpe thermique.

Le processus est amélioré par l'utilisation de gaz d'assistance, soigneusement sélectionnés en fonction du matériau à découper et de la qualité de découpe souhaitée :

  1. Pour les métaux ferreux, l'oxygène est utilisé comme gaz réactif. Il déclenche une réaction exothermique, accélère le processus de coupe et aide à expulser le matériau fondu de la coupe.
  2. Pour les métaux non ferreux et les matériaux non métalliques tels que les plastiques, on utilise des gaz inertes tels que l'azote ou l'air comprimé. Ces gaz servent principalement à évacuer la matière en fusion et à protéger l'arête de coupe de l'oxydation.
  3. Pour les matériaux hautement inflammables comme certains textiles ou papiers, des gaz inertes comme l'argon ou l'hélium peuvent être utilisés pour éviter la combustion.

Le gaz d'assistance joue également un rôle crucial dans la protection de l'optique de focalisation contre la contamination et la surchauffe, ce qui permet de maintenir la qualité du faisceau et de prolonger la durée de vie des composants.

La découpe laser fait preuve d'une polyvalence exceptionnelle dans une large gamme de matériaux. Dans les applications industrielles de transformation des métaux, elle excelle dans la découpe de divers métaux et alliages d'une épaisseur allant jusqu'à 25 mm pour l'acier doux et 15 mm pour l'acier inoxydable, tout en conservant une grande précision et une distorsion minimale.

Cependant, les matériaux à forte réflectivité ou conductivité thermique, tels que le cuivre, les alliages d'aluminium et les métaux précieux, posent des problèmes pour les lasers à ondes continues (CW). Ces matériaux nécessitent souvent des techniques spécialisées ou des sources laser alternatives :

  1. Les lasers à fibre ou à disque pulsés peuvent découper efficacement les matériaux réfléchissants en délivrant des puissances de pointe élevées en courtes rafales, ce qui permet de surmonter l'obstacle initial de la réflectivité.
  2. Les lasers à longueur d'onde verte ou bleue se sont révélés prometteurs pour la découpe du cuivre et de l'or en raison de leurs coefficients d'absorption plus élevés à ces longueurs d'onde.
  3. Les techniques avancées de manipulation du faisceau, comme l'oscillation du faisceau ou l'optique à double focalisation, peuvent améliorer les performances de coupe sur les matériaux difficiles.

Au fur et à mesure que la technologie laser évolue, les recherches en cours se concentrent sur l'élargissement de la gamme de matériaux et d'épaisseurs pouvant être traités efficacement, consolidant ainsi la position de la découpe laser en tant que pierre angulaire de la fabrication moderne.

Applications

La technologie de découpe au laser à fibre trouve de nombreuses applications dans un large éventail d'industries, allant de la fabrication de haute précision à la production industrielle lourde. Sa polyvalence et son efficacité en font un outil indispensable dans :

  1. Automobile : Découpe de précision de panneaux de carrosserie, de composants de châssis et de pièces intérieures complexes.
  2. Aérospatiale et aviation : Fabrication de composants légers et résistants à partir d'alliages avancés pour les avions et les engins spatiaux.
  3. Électronique et appareils électriques : Découpe et gravure de circuits imprimés, de boîtiers de smartphones et de matériel informatique.
  4. Transport : Fabrication de composants pour le métro et les chemins de fer, d'éléments pour la construction navale et de pièces pour les ascenseurs.
  5. Machines lourdes : Production de composants robustes pour les équipements industriels et les machines métallurgiques.
  6. Biens de consommation : Fabrication d'appareils électroménagers, d'articles de décoration et de produits promotionnels.
  7. Architecture et construction : Création de façades métalliques, d'enseignes et d'éléments structurels sur mesure.
  8. Fabrication de dispositifs médicaux : Découpe de précision d'implants et d'instruments chirurgicaux.

Cette technologie excelle dans le traitement d'une gamme variée de matériaux métalliques, notamment

  • Métaux ferreux : Acier au carbone, acier au silicium, acier inoxydable et aciers faiblement alliés à haute résistance (HSLA).
  • Métaux non ferreux : Alliages d'aluminium, alliages de titane, cuivre et ses alliages.
  • Métaux revêtus : Acier galvanisé, acier aluminé au zinc et autres tôles traitées en surface.

La capacité de la découpe laser à fibre à traiter différentes épaisseurs de matériaux avec une grande précision, une zone affectée par la chaleur minimale et une excellente qualité des bords en fait un choix privilégié pour la production de masse et la fabrication sur mesure dans ces secteurs.

Paramètres techniques

Les largeurs de coupe sont personnalisables pour répondre aux exigences spécifiques des projets, offrant ainsi une grande flexibilité dans le traitement des matériaux.

Vitesse de coupe (transversale) : 0 - 30 000 mm/min, permettant un contrôle précis des taux d'enlèvement de matière et de la qualité de la finition de surface.

Contrôle des mouvements : Système CNC hors ligne pour une précision et une répétabilité accrues dans les schémas de coupe complexes.

Plate-forme de travail : Plate-forme de lame renforcée conçue pour minimiser les vibrations et maintenir la planéité pendant les opérations à grande vitesse.

Modulation de la puissance du laser : Réglage continu de la puissance de sortie de 0 à 100%, permettant une régulation de l'énergie en temps réel pour une performance de coupe optimale sur différents matériaux et épaisseurs.

Précision de positionnement : ≤ ±0,1 mm, garantissant des coupes de haute précision et des capacités d'exécution de détails complexes.

Exigences en matière d'alimentation : 220V ± 5%, 50Hz, compatible avec les alimentations industrielles standard.

Formats de fichiers pris en charge : AI, BMP, PLT, DXF, DST, entre autres, ce qui facilite l'intégration avec les logiciels de CAO/FAO courants.

Configuration standard :

  • Aspirateur de fumées 550W pour une élimination efficace des résidus de coupe
  • Compresseur d'air comprimé compact pour l'alimentation en gaz d'assistance

Améliorations optionnelles :

  • Electrovanne haute pression pour une meilleure qualité des arêtes lors de la découpe de matériaux épais
  • Carte de contrôle avancée pour une fonctionnalité élargie et la surveillance du processus
  • Système de refroidissement de l'eau en boucle fermée pour une durée de vie et une stabilité thermique accrues de la source laser

Précision de coupe et stabilité élevées :
Grâce à un mécanisme d'entraînement à vis à billes de précision et à un système de commande numérique optimisé, cette machine atteint une précision exceptionnelle pour le traitement des pièces de précision. Les performances dynamiques du système restent stables pendant des périodes de fonctionnement prolongées, ce qui garantit une qualité de production constante.

Qualité supérieure de la section de coupe :
La machine intègre un système de tête de coupe à suivi mécanique qui s'adapte automatiquement aux variations de hauteur de la plaque. La position du point de coupe est ainsi maintenue constante, ce qui permet d'obtenir une coupe plate et lisse. Les sections transversales de haute qualité ne nécessitent généralement pas de post-traitement, ce qui rend le système idéal pour les applications de découpe de plaques plates et courbes.

Capacités de coupe polyvalentes :
Grâce à sa grande largeur de coupe, la machine s'adapte à une large gamme de matériaux et d'applications. Elle peut traiter des plaques de métal allant jusqu'à 2500 mm × 1250 mm, et traiter des matériaux tels que l'acier au carbone ordinaire, l'acier inoxydable, l'acier allié, l'aluminium, le cuivre, le titane et divers autres alliages métalliques.

Solution rentable :
Pour les opérations de découpe de tôles fines, ce système peut remplacer efficacement les machines de découpe laser CO2, les poinçonneuses CNC et les équipements de cisaillement. Son coût d'investissement initial est d'environ 25% pour une découpeuse laser CO2 et 50% pour une poinçonneuse CNC, ce qui permet de réaliser d'importantes économies de capital.

Faibles coûts d'exploitation :
La machine utilise un laser à solide YAG, les consommables primaires se limitant à l'énergie électrique, à l'eau de refroidissement, aux gaz auxiliaires et au fluide laser. Il en résulte un coût opérationnel moyen d'environ $28 par heure, ce qui contribue à la rentabilité globale.

Technologies de base :

  1. Trajectoire stable du faisceau laser : Le système optique laser a subi des tests de vibration rigoureux (des milliers de cycles) pour garantir une stabilité et un alignement inébranlables dans le temps.
  2. Tête de coupe à suivi mécanique : Utilisant une transmission purement mécanique, ce système offre des capacités anti-interférences robustes, maintenant la précision de coupe même dans des environnements industriels difficiles.

Fabricants de machines de découpe laser pour métaux

Les fabricants de machines de découpe laser pour métaux sont des entreprises spécialisées dans la conception, la production et la distribution de systèmes de découpe laser utilisés pour la découpe de précision de matériaux métalliques. Ces fabricants jouent un rôle crucial dans diverses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique et la fabrication générale, en fournissant des solutions technologiques avancées pour les processus de fabrication des métaux.

Les principaux acteurs du marché des machines de découpe laser des métaux sont les suivants :

  1. Trumpf : Une entreprise allemande connue pour ses machines de découpe laser de haute qualité et sa technologie innovante.
  2. Bystronic : Fabricant suisse offrant une large gamme de solutions de découpe laser pour diverses applications.
  3. Mazak : Entreprise japonaise qui produit des machines de découpe laser de pointe ainsi que d'autres machines-outils à commande numérique.
  4. Amada : un autre fabricant japonais très présent sur le marché mondial des machines de découpe laser.
  5. Prima Power : Entreprise italienne spécialisée dans la technologie laser et les solutions de fabrication de tôles.
  6. Han's Laser : Un fabricant chinois connu pour ses machines de découpe laser rentables.
  7. Coherent : Entreprise américaine qui produit des systèmes laser pour diverses applications industrielles, y compris la découpe des métaux.

Ces fabricants investissent continuellement dans la recherche et le développement pour améliorer la vitesse de coupe, la précision et l'efficacité énergétique de leurs produits. Beaucoup intègrent également des fonctionnalités avancées telles que l'automatisation, l'intelligence artificielle et la connectivité IoT afin d'améliorer la productivité et de réduire les coûts opérationnels pour les utilisateurs finaux.

Lors de la sélection d'un fabricant de machines de découpe laser pour métaux, les facteurs à prendre en compte sont les suivants :

  1. Capacités de coupe (puissance, vitesse et précision)
  2. Compatibilité des matériaux
  3. Fiabilité et durabilité des machines
  4. Soutien après-vente et réseau de services
  5. Intégration dans les processus de fabrication existants
  6. Coût total de possession

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Prix des machines de découpe laser des métaux

Le coût d'une machine de découpe laser des métaux est influencé par de multiples facteurs critiques, principalement déterminés par les exigences de découpe spécifiques et les capacités souhaitées. Les principaux éléments à prendre en compte sont les suivants :

1. Source laser : Le type (CO2, fibre ou état solide) et la puissance de sortie (généralement comprise entre 500W et 12kW pour les applications industrielles) ont un impact significatif sur le prix et les performances de découpe.

2. Spécifications des pièces à usiner :

  • Type de matériau : Capacité à couper l'acier doux, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre, etc.
  • Capacité d'épaisseur maximale
  • Taille de la feuille : Détermine les dimensions de la table de travail

3. Capacités de coupe :

  • Vitesse de coupe maximale
  • Précision et répétabilité du positionnement
  • Capacité à réaliser des coupes complexes ou des processus spécialisés (par exemple, micro-coupe, coupe en 3D).

4. Caractéristiques de l'automatisation :

  • Sophistication du système de commande CNC
  • Systèmes de chargement/déchargement automatique des matériaux
  • Intégration avec les logiciels de CAO/FAO

5. Technologies supplémentaires :

  • Caractéristiques de la tête de coupe (mise au point automatique, protection contre les collisions)
  • Systèmes de gaz d'assistance
  • Systèmes d'extraction et de filtration des fumées

6. Marque et origine : Les fabricants établis dans des régions dotées de capacités de production avancées pratiquent souvent des prix élevés.

À titre de référence, les machines de découpe laser à fibre d'entrée de gamme de 1000 W adaptées à une utilisation industrielle légère à moyenne commencent généralement aux alentours de $30 000 à $50 000. Toutefois, les systèmes haut de gamme dotés de fonctions avancées et de puissances de sortie plus élevées peuvent aller de $100 000 à plus de $1 000 000 pour les lignes de production entièrement automatisées.

Pour obtenir des prix précis adaptés à des besoins spécifiques, il est conseillé de consulter directement les fabricants ou les distributeurs agréés. Ils peuvent vous fournir des devis détaillés en fonction de vos besoins exacts, notamment en ce qui concerne l'installation, la formation et l'assistance continue.

Machine de découpe laser des métaux et machine de découpe plasma CNC

Machine de découpe laser des métaux

Une machine de découpe laser des métaux utilise un faisceau laser de haute puissance pour chauffer rapidement la surface du matériau à des températures allant de plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers de degrés Celsius. Cette chaleur intense fait fondre ou vaporise le matériau. Un gaz d'assistance à haute pression expulse ensuite le matériau liquéfié ou vaporisé du trait de coupe, ce qui permet de séparer efficacement le matériau.

Contrairement aux méthodes de découpe mécanique conventionnelles, la découpe au laser utilise un faisceau lumineux invisible, ce qui élimine le contact physique entre la tête du laser et la pièce à découper. Ce processus sans contact évite les rayures de surface et minimise la déformation du matériau.

La découpe au laser offre plusieurs avantages :

  1. Traitement à grande vitesse avec des coupes lisses et précises qui ne nécessitent souvent aucun post-traitement
  2. Zone affectée thermiquement (HAZ) minimale, d'où une déformation réduite de la plaque
  3. Largeur de coupe étroite (typiquement 0,1 mm à 0,3 mm)
  4. Absence de contraintes mécaniques sur l'arête de coupe et de formation de bavures de cisaillement
  5. Précision d'usinage supérieure et excellente répétabilité
  6. Capacité à traiter des géométries complexes grâce à la programmation CNC
  7. Capacité à réaliser des découpes de feuilles à grande échelle sans avoir recours à des matrices, ce qui permet d'améliorer la rentabilité et de réduire les délais.

Machine de découpe plasma CNC

Une machine de découpe plasma CNC est un système de découpe thermique qui utilise un arc plasma à haute température pour faire fondre localement le métal dans la zone de découpe. Le processus utilise l'énergie cinétique du jet de plasma à grande vitesse pour expulser le métal fondu, créant ainsi la coupe.

Le choix du gaz de travail influence considérablement les caractéristiques de coupe, la qualité et la vitesse de l'arc plasma. Les gaz de travail de l'arc plasma les plus courants sont les suivants

  • Argon
  • Hydrogène
  • Azote
  • Oxygène
  • Air comprimé
  • Vapeur d'eau
  • Divers mélanges de gaz

Chaque gaz ou mélange offre des avantages spécifiques en fonction du matériau et des exigences de l'application.

Les machines de découpe au plasma sont largement utilisées dans des industries telles que :

  • Fabrication automobile
  • Production de locomotives
  • Fabrication d'appareils à pression
  • Construction de machines chimiques
  • Applications dans l'industrie nucléaire
  • Fabrication de machines générales
  • Production de machines d'ingénierie
  • Fabrication de structures en acier

En ce qui concerne la précision de la découpe, le plasma permet généralement d'obtenir des tolérances de l'ordre de ±1 mm, tandis que la découpe au laser permet d'obtenir des tolérances de ±0,2 mm. En termes d'efficacité de la découpe, les systèmes laser excellent en combinant vitesse et précision, avec des capacités de découpe de plaques de 1 mm d'épaisseur à des vitesses allant jusqu'à 26 mètres par minute.

En général, la découpe au plasma est mieux adaptée à un traitement plus grossier et nécessite souvent des opérations de finition supplémentaires telles que le meulage ou l'usinage secondaire. En revanche, les machines de découpe au laser sont conçues pour un traitement de précision et accomplissent souvent la tâche en une seule opération, avec un besoin minimal de post-traitement.

Les plus grands avantages de la machine de découpe laser des métaux

avantages de la machine de découpe laser des métaux

Les machines de découpe laser des métaux, en particulier les systèmes laser CO2, sont hautement recommandées pour découper des plaques d'acier au carbone d'une épaisseur allant jusqu'à 20 mm, des plaques d'acier inoxydable d'une épaisseur allant jusqu'à 10 mm, ainsi que des matériaux non métalliques tels que l'acrylique et le bois. Ces systèmes avancés offrent de nombreux avantages dans la fabrication moderne :

1. Précision et polyvalence :

  • Puissance de coupe élevée avec déformation minimale du matériau
  • Capacité à découper des géométries simples et complexes avec une précision laser en une seule opération
  • Largeur de trait de scie réduite, ce qui permet d'obtenir une excellente qualité de coupe et une utilisation optimale du matériau.

2. Adaptabilité des matériaux et longévité des outils :

  • Pas d'usure physique de l'outil, ce qui réduit les coûts de maintenance et les temps d'arrêt
  • Adaptation exceptionnelle à divers matériaux, qu'il s'agisse de métaux ou de non-métaux

3. Efficacité et automatisation :

  • Haut degré d'automatisation, réduisant l'intensité du travail et les erreurs humaines
  • Facilité d'utilisation grâce aux interfaces CNC
  • Possibilité d'imbrication automatique et d'optimisation de l'utilisation des matériaux, ce qui permet de réduire les coûts de production et d'améliorer l'efficacité économique.

4. Avantages pour l'environnement et la sécurité :

  • Processus de coupe propre et peu polluant
  • Pas de contact direct entre l'outil de coupe et la pièce à usiner, ce qui renforce la sécurité de l'opérateur

5. Flexibilité et pérennité :

  • Adaptable à différentes tailles de pièces, matériaux et épaisseurs
  • Prise en compte des futurs développements de produits et des tendances du marché dans la sélection des machines
  • Pertinence technologique à long terme, les experts prévoyant un développement continu de la technologie de traitement laser pendant 30 à 40 ans.

6. Avantages de la production :

  • Vitesses de coupe élevées et efficacité de la production
  • Réduction des cycles de développement et de fabrication des produits
  • Capacité à gérer des gammes de produits diversifiées, répondant à un large éventail de marchés.

Lors de la sélection d'une machine de découpe laser, il est essentiel de prendre en compte des facteurs tels que

  • Dimensions maximales des pièces et épaisseur maximale des matériaux
  • Disponibilité des matières premières et dimensions économiques des feuilles
  • Temps de chargement et de déchargement pour un flux de travail optimal
  • Potentiel d'expansion future et d'adaptations technologiques

Les machines de découpe laser ont révolutionné le traitement de la tôle, devenant le "centre de traitement" des installations de fabrication modernes. Leur combinaison de flexibilité, de vitesse, d'efficacité et de viabilité technologique à long terme en fait un atout indispensable dans l'industrie de la fabrication métallique, capable de répondre aux divers besoins des clients et aux demandes du marché.

Perspectives de développement

Ma demande du marché

Bien qu'elle en soit encore au stade du développement préliminaire, l'industrie du laser en Chine a fait un grand bond en avant sous l'impulsion de la science et de la technologie internationales, et a acquis une place importante sur la scène mondiale.

La demande de machines de découpe laser en Chine est très élevée, avec une taille de marché de plusieurs dizaines de millions de dollars, ce qui offre de nouvelles opportunités de croissance dans l'industrie.

Depuis la naissance et l'application du premier équipement laser dans les années 1960, plusieurs experts chinois ont contribué de manière significative au développement de l'industrie du laser, en atteignant des normes internationales.

La production d'ensembles complets d'équipements industriels pour la technologie laser a permis à la Chine de s'affranchir de sa dépendance à l'égard de la technologie étrangère et de combler les lacunes de l'industrie nationale du laser.

La croissance rapide de l'économie nationale a fait de l'industrie du laser un pilier du marché à forte croissance, avec un taux de croissance annuel de plus de 20%, devenant ainsi une force motrice pour le marché mondial du laser.

Les experts prévoient que le marché national du laser continuera à croître rapidement, voire à doubler à l'avenir, et qu'il élargira le marché des équipements de découpe au laser, comblant ainsi les lacunes du marché national.

Cette croissance permettra aux équipements laser haut de gamme chinois de s'affranchir de leurs limites actuelles et de devenir une force de premier plan sur le marché international.

Breakthrough technology

Comme toutes les machines et tous les équipements ne sont pas parfaits, les machines de découpe laser des métaux présentent également certaines lacunes.

Si la machine de découpe laser des métaux veut continuer à se développer, elle doit s'affranchir de la technologie suivante.

  1. Il améliore la construction de la structure mécanique de la machine de découpe laser des métaux, qui est principalement réfléchie dans le faisceau et dans la lumière. structure de la machine.

Si une machine de découpe laser métallique veut se développer davantage, elle doit surmonter la légèreté et la flexibilité de la poutre de la machine de découpe laser métallique ainsi que la grande rigidité et la grande stabilité de la structure de la machine.

Cela améliorera encore la précision de coupe de la machine de découpe laser des métaux et l'utilisation de la flexibilité.

  1. Il améliore les performances de la machine de découpe laser des métaux. Technologie CNC.

Une machine moderne parfaite doit être dotée d'un système de contrôle de haute qualité.

Un système de contrôle de haute qualité peut simplifier les opérations, améliorer l'efficacité et réduire les erreurs dues aux opérations manuelles.

  1. Il permet d'améliorer la machine de découpe laser des métaux laser de haute puissance la technologie de focalisation par transmission de faisceau.

La qualité du faisceau est la clé de la qualité de coupe de la machine de découpe laser des métaux.

Une bonne technologie de mise au point permet d'embellir l'objet à traiter et d'obtenir l'effet désiré.

  1. Il améliore la technologie propriétaire des machines de découpe laser des métaux.

Il s'agit notamment de la surveillance des bords, du suivi de la hauteur de la capacité, de la surveillance de la coupe et de la détection de la pénétration.

  1. Il améliore le système logiciel CAO/FAO spécial de la machine de découpe laser des métaux.

Ainsi, il peut mieux coopérer avec la conversion des graphiques de découpe laser, ce qui simplifie et facilite l'écriture de programmes de pièces complexes, et il est également très pratique d'éditer et de modifier.

Il est donc très important de développer et de concevoir un système logiciel CAO/FAO spécial.

  1. Elle améliore la conception de la tête de la machine de découpe laser des métaux à haute puissance, seule l'innovation continue ne sera pas éliminée par le marché.
  2. Il améliore le métal processus de découpe au laser recherche, en particulier pour la découpe de surfaces courbes, la découpe de matériaux en alliage de titane et le processus de recherche sur la découpe de plaques épaisses, etc.

La découpe laser des métaux est actuellement l'un des meilleurs équipements de traitement. Je pense que dans un avenir proche, notre machine de découpe laser des métaux sera encore perfectionnée. Je pense que dans un avenir proche, notre machine de découpe laser des métaux sera encore perfectionnée afin de répondre aux besoins de notre marché.

Notes

  1. Respectez les procédures de sécurité de la machine de découpe générale.

Le démarrage du laser, de la gradation et de la machine d'essai doit être strictement conforme aux procédures de démarrage du laser.

  1. Les opérateurs doivent être formés pour connaître les logiciels de découpe, la structure de l'équipement, les performances et les systèmes d'exploitation.
  2. Portez un équipement de protection du travail conforme à la réglementation et des lunettes de protection conformes à la réglementation à proximité du faisceau laser.
  3. Ne traitez pas le matériau avant de savoir s'il peut être irradié ou découpé au laser, afin d'éviter le danger potentiel de la fumée et de la vapeur.
  4. Lorsque l'équipement est mis en marche, l'opérateur ne doit pas quitter le poste ou être pris en charge sans autorisation.

S'il est nécessaire de partir, l'opérateur doit arrêter la machine ou couper l'interrupteur d'alimentation.

  1. Gardez l'extincteur à portée de main ;

Éteignez le laser ou l'obturateur lorsqu'il ne fonctionne pas ;

Ne placez pas de papier, de tissu ou d'autres matériaux inflammables à proximité du faisceau laser non protégé.

  1. Lorsqu'une anomalie est constatée au cours du traitement, la machine doit être arrêtée immédiatement et le défaut doit être éliminé ou signalé au superviseur.
  2. Il devrait conserver le laser, tête de laserLe travailleur doit veiller à ce que le lit et la zone environnante soient propres, ordonnés et exempts d'huile, de pièces, de tôles et de déchets empilés conformément à la réglementation.
  3. Lors de l'utilisation de bouteilles de gaz, il faut éviter d'écraser les fils de soudure afin d'éviter les accidents dus aux fuites.

L'utilisation et le transport des bouteilles de gaz doivent être conformes à la réglementation relative à la surveillance des bouteilles de gaz.

Il est interdit de faire exploser des bouteilles de gaz au soleil ou à proximité de sources de chaleur.

Lors de l'ouverture du robinet de la bouteille, l'opérateur doit se tenir du côté de l'embouchure de la bouteille.

  1. Respecter les règles de sécurité en matière de haute tension lors des réparations.

Tous les 1 jours de fonctionnement ou entretien hebdomadaire, toutes les 1000 heures de fonctionnement ou tous les 6 mois d'entretien, qui doit être effectué conformément aux réglementations et procédures.

  1. Après avoir mis la machine sous tension, il doit démarrer manuellement la machine-outil dans les directions X, Y et Z à faible vitesse, et vérifier qu'il n'y a pas d'anomalie.
  2. Après avoir introduit le nouveau programme de pièces, il doit d'abord être testé et son fonctionnement vérifié.
  3. Pendant le travail, il faut veiller à observer le fonctionnement de la machine-outil afin d'éviter que la machine à découper ne sorte de la plage de course effective ou que l'accident ne soit causé par deux collisions.

Travaux d'entretien

Chaque produit nécessite un bon entretien pour garantir une durée de vie plus longue, et cela ne fait pas exception pour les machines de découpe laser des métaux. Comment devons-nous donc les entretenir pour obtenir une durée de vie élevée et stable ?

Nettoyage des poussières et des impuretés métalliques

Le nettoyage de la poussière fait partie de l'entretien quotidien de chaque machine, et une machine propre et bien rangée est essentielle pour garantir la qualité du produit. Les machines de découpe laser des métaux sont principalement utilisées pour le traitement des métaux, et bien que le métal coupé soit généralement soufflé, il peut rester des résidus, d'où l'importance de nettoyer ces impuretés.

Maintenance régulière et statistiques d'utilisation

Chaque pièce de la machine de découpe laser des métaux doit être inspectée et enregistrée régulièrement. Les pièces inefficaces doivent être remplacées rapidement afin de garantir que la machine fonctionne dans un environnement de travail optimal. Les pièces défectueuses peuvent nuire aux performances globales de la machine.

Problèmes courants

  • La solution aux bavures lors de la coupe d'acier à faible teneur en carbone.
  • La solution des étincelles anormales lors de la coupe d'acier à faible teneur en carbone.
  • Analyse des bavures produites sur les pièces lors de la découpe au laser de l'acier inoxydable et de la tôle Al-Zinc.
  • Le problème le plus courant avec les machines de découpe au laser est la déformation du matériau lors du traitement du poinçonnage.
  • Analyse de la pénétration incomplète du laser

Après analyse, les principales conditions à l'origine de l'instabilité de la transformation sont présentées ci-dessous :

  • La buse de la tête laser sélectionnée ne correspond pas à l'épaisseur du traitement.
  • Les vitesses de la ligne de découpe laser sont trop élevées et nécessitent des contrôles opérationnels pour réduire la vitesse de la ligne.
  • Une détection imprécise de la buse entraîne des erreurs importantes dans la position de mise au point du laser et nécessite une nouvelle vérification des données de détection de la buse, en particulier lors de la découpe de l'aluminium.

Selon les principes de fonctionnement et de conception du CO2 En ce qui concerne la découpe laser, des solutions à ces problèmes courants peuvent être trouvées sur la base de la méthode de traitement des machines de découpe laser des métaux et de l'analyse des matériaux.

Matériau de coupe

Les matériaux traités par les machines de découpe laser des métaux ont une réflectivité élevée à l'énergie infrarouge à température ambiante, bien que le CO2 émettant des faisceaux de 10,6um dans la bande de l'infrarouge lointain sont utilisés avec succès dans de nombreuses pratiques de découpe laser des métaux.

L'absorption initiale des faisceaux laser de 10,6um par les métaux n'est que de 0,5% à 10%, mais lorsque des faisceaux laser focalisés avec des densités de puissance supérieures à 106w/cm2 sont dirigés vers une surface métallique, celle-ci commence rapidement à fondre en quelques microsecondes.

Le taux d'absorption de la plupart des métaux à l'état fondu augmente considérablement, généralement de 60% à 80%.

Acier au carbone :

Les systèmes modernes de découpe au laser peuvent découper des plaques d'acier au carbone d'une épaisseur maximale de 20 mm. L'utilisation du mécanisme de découpe par fusion oxydante pour découper l'acier au carbone permet de contrôler la largeur de la fente dans une fourchette satisfaisante, la fente des plaques minces n'étant que de 0,1 mm.

Acier inoxydable :

La découpe au laser est un outil efficace pour les industries manufacturières qui utilisent des tôles fines en acier inoxydable comme composant principal. En contrôlant strictement l'apport de chaleur à la processus de découpe au laserLa zone affectée thermiquement au niveau de l'arête de coupe peut être limitée au minimum, ce qui est très efficace pour maintenir la bonne résistance à la corrosion du matériau.

Aciers alliés :

La plupart des aciers alliés de construction et d'outillage peuvent être découpés au laser pour obtenir une bonne qualité d'arête. Même pour certains matériaux à haute résistance, il est possible d'obtenir des arêtes de coupe droites et sans laitier collant, à condition que les paramètres du processus soient correctement contrôlés. Cependant, pour les aciers à outils à haute vitesse et les aciers pour matrices chaudes contenant du tungstène, la fusion et la scorie peuvent se produire pendant la découpe au laser.

Aluminium et alliages :

La découpe de l'aluminium utilise un mécanisme de fusion et de découpe, et le gaz auxiliaire utilisé sert principalement à évacuer le produit fondu de la zone de découpe afin d'obtenir une meilleure qualité de surface de découpe. Pour certains alliages d'aluminium, il faut veiller à éviter les microfissures intergranulaires sur la surface de coupe.

Cuivre et alliages :

Le cuivre pur (cuivre), dont la réflectivité est trop élevée, ne peut pas être découpé avec un faisceau laser CO2. Le laiton (alliage de cuivre) utilise des puissance du laserLe gaz auxiliaire utilise de l'air ou de l'oxygène, ce qui permet de découper des plaques plus fines.

Titane et les alliages :

Le titane pur peut être bien couplé à l'énergie thermique du faisceau laser focalisé. Le gaz auxiliaire utilise de l'oxygène lorsque la réaction chimique est intense, ce qui accélère la vitesse de coupe, mais une couche d'oxyde peut être générée au niveau de l'arête de coupe, et une négligence peut également provoquer une surchauffe. Pour plus de sécurité, il est préférable d'utiliser de l'air comme gaz auxiliaire afin de garantir la qualité de la découpe. La qualité de la découpe laser du titane couramment utilisée dans la construction aéronautique est meilleure, bien qu'il y ait un peu de scories au fond de la pièce. kerfIl est facile à enlever.

Alliage de nickel :

Les alliages à base de nickel, également connus sous le nom de superalliages, sont très variés. La plupart d'entre eux peuvent être découpés par fusion oxydante.

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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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