La précision de la découpe laser affecte souvent la qualité du processus. Si la précision de la machine de découpe laser est défectueuse, la qualité du produit découpé sera inférieure. Par conséquent, l'amélioration de la précision de la machine de découpe laser est la principale préoccupation des professionnels de la découpe laser.
1. Qu'est-ce que la découpe laser ?
La découpe laser est une technologie utilisant un faisceau laser à haute densité de puissance comme source de chaleur et effectuant la découpe par mouvement relatif avec la pièce. Son principe de base est le suivant : un faisceau laser à haute densité de puissance est émis par un laser et, après focalisation par le système optique, il est irradié à la surface de la pièce, ce qui élève instantanément sa température au-dessus du point critique de fusion ou d'ébullition. Simultanément, sous l'action de la pression du rayonnement laser, une certaine quantité de gaz à haute pression est générée autour de la pièce pour souffler le métal fondu ou vaporisé, et des impulsions de découpe peuvent être produites en continu pendant une durée déterminée. Le déplacement relatif du faisceau et de la pièce crée une fente permettant la découpe.
La découpe laser est exempte de bavures, de plis et offre une grande précision, supérieure à la découpe plasma. Pour de nombreuses industries de fabrication électromécanique, les systèmes de découpe laser modernes, dotés de programmes micro-informatiques, permettent de découper facilement des pièces de formes et de tailles variées. Ils sont donc souvent privilégiés par rapport aux procédés de poinçonnage et d'emboutissage. Bien que sa vitesse de traitement soit inférieure à celle du poinçonnage, elle ne consomme pas de moules, ne nécessite pas de réparation et permet de gagner du temps lors du remplacement des moules, ce qui réduit les coûts de traitement et de production. Elle est donc généralement plus économique.
2. Facteurs affectant la précision de la coupe
(1) Taille du spot
Lors de la découpe laser, le faisceau lumineux est focalisé sur un très petit point par la lentille de la tête de découpe, ce qui lui confère une densité de puissance élevée. Une fois focalisé, un point se forme : plus ce point est petit, plus la découpe laser est précise.
(2) Précision de l'établi
La précision de l'établi détermine généralement la répétabilité de la découpe laser. Plus la précision de l'établi est élevée, plus la précision de la découpe est élevée.
(3) Épaisseur de la pièce
Plus la pièce à usiner est épaisse, plus la précision de coupe est faible et plus la fente est large. Le faisceau laser étant conique, la fente l'est également. La fente d'un matériau plus fin est beaucoup plus petite que celle d'un matériau plus épais.
(4) Matériau de la pièce
Le matériau de la pièce a une certaine influence sur la précision de la découpe laser. Dans des conditions de découpe identiques, la précision varie légèrement selon le matériau. La précision de coupe des plaques de fer est bien supérieure à celle des plaques de cuivre, et la surface de coupe est plus lisse.
3. Technologie de contrôle de la position de mise au point
Plus la profondeur focale de la lentille de focalisation est faible, plus le diamètre du foyer est petit. Il est donc essentiel de contrôler la position du foyer par rapport à la surface du matériau à couper afin d'améliorer la précision de la découpe.
4. Technologie de découpe et de perforation
Toute technologie de découpe thermique, à l'exception de quelques cas où elle peut commencer par le bord de la plaque, nécessite généralement le perçage d'un petit trou dans la plaque. Auparavant, sur les machines d'emboutissage laser composites, un poinçon perçait d'abord un trou, puis le laser découpait à partir de ce petit trou.
5. Conception des buses et technologie de contrôle du flux d'air
Lors de la découpe laser de l'acier, de l'oxygène et un faisceau laser focalisé sont projetés sur le matériau découpé à travers la buse, formant ainsi un flux d'air. Les exigences fondamentales pour ce flux d'air sont les suivantes : le flux d'air entrant dans l'incision doit être important et sa vitesse élevée, afin de permettre une oxydation suffisante pour une réaction exothermique complète du matériau incisé ; en même temps, une impulsion suffisante pour éjecter le matériau en fusion.
Date de publication : 09/08/2024
