La découpe de plaques d'acier de moins de 10 mm ne pose pas de problème avec un découpeur laser. En revanche, pour les tôles plus épaisses, il faut souvent utiliser un laser haute puissance de plus de 5 kW. Il en résulte une baisse significative de la qualité de la découpe. Le coût élevé de l'équipement laser à haute puissance rend le mode de sortie de la découpe laser [...]
La découpe de plaques d'acier de moins de 10 mm ne pose pas de problème avec un découpeur laser. En revanche, pour les tôles plus épaisses, il faut souvent utiliser un laser haute puissance de plus de 5 kW. La qualité de la découpe s'en trouve considérablement diminuée.
Le coût élevé de l'équipement laser à haute puissance rend l'utilisation de l'appareil plus difficile. découpe au laser Le mode de sortie est moins favorable. Par conséquent, les découpe au laser ne présentent pas d'avantage pour la découpe de tôles épaisses.
Les défis techniques liés à la découpe de tôles épaisses à l'aide d'un découpe laser des métaux sont :
Les découpeuse laser pour métaux a des limites quant à l'épaisseur des plaques qui peuvent être coupées pendant le processus de coupe proprement dit. Ceci est lié à l'instabilité de la combustion de l'arête de coupe en fer.
La température au sommet de la fente doit atteindre le point d'ignition pour maintenir le processus de combustion continu. L'énergie libérée par la réaction de combustion de l'oxyde de fer ne garantit pas à elle seule la poursuite du processus de combustion.
D'une part, la température de l'arête de coupe est abaissée par le refroidissement constant du flux d'oxygène provenant de la chambre de combustion. buse de coupe. D'autre part, la couche d'oxyde de fer formée après la combustion recouvre la surface de la pièce, bloquant la diffusion de l'oxygène. Lorsque la concentration en oxygène diminue jusqu'à un certain niveau, le processus de combustion s'éteint.
Dans la découpe laser traditionnelle à faisceau convergent, le faisceau laser se concentre sur une petite zone de la surface. Le faisceau laser à haute densité de puissance du laser fait que la température de surface de la pièce atteint le point d'ignition non seulement dans la zone de rayonnement du laser, mais aussi dans une zone plus large en raison de la conduction de la chaleur.
Le diamètre du flux d'oxygène à la surface de la pièce est plus grand que le diamètre du faisceau laser, ce qui entraîne une forte réaction de combustion non seulement dans la zone de la pièce, mais aussi dans la zone de la pièce. rayonnement laser mais aussi en dehors.
Lors de la découpe de plaques épaisses, la vitesse de découpe est lente. La surface de la pièce brûle plus vite que la vitesse de déplacement de la tête de coupe. Après avoir brûlé pendant un certain temps, le processus de combustion s'éteint en raison de la diminution de la concentration d'oxygène. Lorsque la tête de coupe se déplace dans cette position, la réaction de combustion reprend.
Le processus de combustion de l'arête de coupe se produit périodiquement, entraînant des fluctuations de température et une mauvaise qualité d'incision.
La diminution de la pureté de l'oxygène joue également un rôle crucial dans la détermination de la qualité de la découpe de plaques épaisses à l'aide d'un découpeur laser. La pureté du flux d'oxygène a un impact significatif sur le processus de découpe.
Une diminution de la pureté du flux d'oxygène de 0,9% entraîne une diminution de 10% de la vitesse de combustion du fer et de l'oxygène. Une diminution de la pureté de 51 TTP3T entraîne une diminution de 371 TTP3T de la vitesse de combustion. Cette diminution de la vitesse de combustion réduit considérablement l'apport d'énergie dans le joint de coupe et ralentit la vitesse de coupe.
En outre, la teneur en fer de la couche liquide de la surface de coupe augmente, ce qui accroît la viscosité du laitier et rend difficile son évacuation. Il en résulte une accumulation importante de scories dans la partie inférieure de l'incision, ce qui rend la qualité de l'incision inacceptable.
Pour maintenir la stabilité de la coupe, la pureté du flux d'oxygène de coupe dans la direction de l'épaisseur de la plaque et de la pression doit être maintenue constante.
Dans la découpe laser traditionnelle, on utilise une buse conique classique, qui convient à la découpe de plaques minces. Cependant, lors de la découpe de plaques épaisses, une onde de choc se forme dans le champ d'écoulement de la buse à mesure que la pression d'alimentation augmente. L'onde de choc présente plusieurs risques pour le processus de découpe, tels que la réduction de la pureté du flux d'oxygène et l'altération de la qualité de l'incision.
Il existe trois solutions à ce problème :
(1) Ajout d'une flamme de préchauffage autour du flux d'oxygène de coupe.
(2) Ajout d'un flux d'oxygène auxiliaire autour du flux d'oxygène de coupe.
(3) Conception raisonnable des parois internes de la buse pour améliorer le champ d'écoulement de l'air.
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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