L'apparition de bavures lors de la découpe laser affecte non seulement la précision et l'apparence des pièces, mais augmente également le coût des processus de meulage ultérieurs. Pour obtenir un traitement sans bavure-, il faut un contrôle collaboratif sur plusieurs dimensions telles que les paramètres de l'équipement, les caractéristiques des matériaux et l'optimisation des processus. Les méthodes spécifiques sont les suivantes :
1. Faites correspondre avec précision les paramètres du laser pour contrôler la production d'énergie
La rationalité des paramètres laser est cruciale pour éviter les bavures. Premièrement,la puissance du laser doit être adaptée à l'épaisseur du matériau : une puissance insuffisante entraînera une coupe incomplète du matériau, laissant du métal non fondu sous forme de bavures ; une puissance excessive peut provoquer une fusion excessive du matériau et le métal liquide refroidi formera des bavures nodulaires. Par exemple, lors de la découpe d'acier à faible-carbone d'une épaisseur de 1 à 3 mm, la puissance est généralement réglée entre 1 500 et 3 000 W, tandis que pour des plaques épaisses de 5 à 10 mm, la puissance doit être augmentée à 3 000 à 6 000 W.
Deuxièmement,ajuster la vitesse et la fréquence de coupe : une vitesse trop lente prolongera le temps d'irradiation laser sur le matériau, élargira la zone affectée thermiquement-et provoquera facilement des bavures sur les bords ; une vitesse trop rapide entraînera une coupe incomplète. D'une manière générale, les plaques minces conviennent aux vitesses et aux fréquences élevées (par exemple, pour les plaques d'acier de 1 à 2 mm, la vitesse est de 10 à 15 m/min et la fréquence est de 5 000 à 10 000 Hz), tandis que les plaques épaisses nécessitent une vitesse et une fréquence plus faibles (par exemple, pour les plaques d'acier de 8 mm, la vitesse est de 1 à 3 m/min et la fréquence est de 1 000 à 3 000 Hz).
En outre,optimiser la position focale : une focalisation trop-profond dispersera l'énergie, ce qui entraînera une largeur inégale des parties supérieure et inférieure de la coupe et laissera facilement des bavures au bas ; une mise au point trop-profond entraînera une fonte excessive de la surface. Lors de la coupe de métaux, la mise au point doit généralement être à 0,5-1 mm sous la surface du matériau, et pour les matériaux non métalliques, elle peut être décalée de manière appropriée vers le haut.
2. Sélectionnez raisonnablement les gaz auxiliaires pour améliorer l'effet d'élimination des scories
Les gaz auxiliaires jouent un rôle dans l'évacuation des scories et le refroidissement de la pièce pendant la découpe laser. Leur type, leur pression et leur débit affectent directement la formation des bavures.Pour les métaux ferreux tels que l'acier au carbone, l'oxygène est préféré comme gaz auxiliaire : l'oxygène peut réagir par oxydation avec le métal, libérer de la chaleur supplémentaire pour faciliter la coupe, et en même temps, l'oxygène à haute -pression peut rapidement éliminer les scories pour réduire les résidus. Cependant, la pression de l'oxygène doit être contrôlée, généralement entre 0,3 et 0,8 MPa. Une pression trop basse entraînera une élimination incomplète des scories, et une pression trop élevée provoquera facilement une oxydation excessive du bord coupé, formant des bavures.
Lors de la coupe de métaux non-ferreux tels que l'acier inoxydable et les alliages d'aluminium, des gaz inertes tels que l'azote doivent être utilisés.: les gaz inertes peuvent empêcher l'oxydation du matériau et expulser les scories de la coupe grâce à la haute pression. La pression de l'azote est généralement supérieure à celle de l'oxygène (0,5-1,2MPa), en particulier pour les plaques épaisses. Il est nécessaire d'assurer un débit de gaz stable pour éviter la rétention de scories due aux fluctuations de pression. De plus, le diamètre et la distance de la buse à gaz doivent également correspondre. Un diamètre de buse trop-petit est sujet à une perte de pression, et un diamètre de buse trop grand entraînera une diffusion de gaz. Il est recommandé de sélectionner une buse d'un diamètre de φ1,5 à 3 mm en fonction de l'épaisseur du matériau et de maintenir la distance entre la buse et la pièce à usiner entre 0,5 et 2 mm.
3. Prétraiter les matériaux pour réduire l'impact des défauts inhérents
L'état du matériau lui-même constitue la base d'un traitement sans bavure.Assurez-vous que la surface de la matière première est plate et exempte de couches d'oxyde : pour les plaques métalliques rouillées ou recouvertes de tartre-, la couche d'oxyde absorbera une partie de l'énergie lors de la découpe laser, ce qui entraînera une température de découpe inégale et provoquera facilement des bavures. Avant le traitement, la couche d'oxyde peut être éliminée par meulage, décapage, etc., ou des plaques avec une qualité de surface qualifiée peuvent être sélectionnées.
Contrôler la tolérance d'épaisseur du matériau: si l'écart d'épaisseur des matériaux d'un même lot dépasse 0,1 mm, il sera difficile pour l'énergie laser d'agir uniformément sur le matériau. Les parties minces ont tendance à fondre excessivement- et les parties épaisses ont tendance à laisser des bavures. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner des matériaux de haute-qualité avec une faible tolérance d'épaisseur et d'effectuer des contrôles ponctuels de l'épaisseur de la plaque avant la découpe. De plus, pour les matériaux revêtus (tels que les plaques galvanisées), il est nécessaire de confirmer à l'avance si le revêtement est résistant aux hautes températures-pour éviter que les bavures formées par le revêtement brûlent ou fondent et adhèrent à la coupe.
4. Entretenir régulièrement l'équipement pour assurer un fonctionnement stable
Le bon état de l'équipement est la condition préalable à un traitement continu et sans bavure.Nettoyer le miroir de mise au point et la buse: si la surface du miroir de focalisation est contaminée par de la poussière ou des éclaboussures métalliques, cela entraînera un déplacement de la focalisation de l'énergie laser et réduira la capacité de coupe ; le blocage de la buse affectera le débit et la pression du gaz auxiliaire, affaiblissant l'effet d'élimination des scories. Il est recommandé d'essuyer le miroir de focalisation avec un agent de nettoyage spécial avant utilisation chaque jour et de démonter la buse pour le dragage et le nettoyage chaque semaine.
Vérifiez la précision du rail de guidage et du système de transmission: l'usure du rail de guidage ou le desserrage des éléments de transmission entraîneront une déviation de la tête de coupe par rapport au chemin de roulement, entraînant des coupes inclinées et donc des bavures. Il est nécessaire de lubrifier régulièrement le rail de guidage, de vérifier chaque mois le serrage des composants de transmission tels que les engrenages et les courroies, et de s'assurer que la tête de coupe se déplace en douceur et est positionnée avec précision. De plus, calibrer régulièrement le trajet optique du laser pour garantir la verticalité du faisceau laser et la précision de la position du point focal est également une mesure importante pour éviter les bavures.
5. Optimisation des processus pour les matériaux spéciaux
Pour les matériaux hautement réfléchissants (tels que les alliages de cuivre et d'aluminium) ou les matériaux à haute -dureté (tels que les alliages de titane), des processus ciblés doivent être adoptés. Lors de la découpe de matériaux hautement réfléchissants, des générateurs laser verts ou bleus (avec un taux d'absorption plus élevé pour les lasers à courte longueur d'onde -) peuvent être utilisés, et la vitesse de découpe peut être réduite et la puissance de crête peut être augmentée pour réduire une découpe incomplète causée par la réflexion d'énergie. Lors de la découpe de matériaux de haute-dureté, le mode laser pulsé peut être adopté pour percer instantanément le matériau grâce à des impulsions à haute-fréquence, évitant ainsi la déformation thermique et les bavures causées par l'action à long-terme des lasers continus.
En conclusion, parvenir à un traitement sans bavure-avec des machines de découpe laser est un projet systématique. Il est nécessaire d'ajuster avec précision les paramètres, d'optimiser les processus auxiliaires en combinaison avec les caractéristiques des matériaux et de faire un bon travail de maintenance des équipements pour obtenir des coupes lisses et plates tout en garantissant l'efficacité de la coupe.
--Rayther Laser Jack Soleil--