Quels facteurs affectent la précision de coupe d'une machine à découper laser?

Jun 12, 2025 Laisser un message

La précision de coupe des machines de coupe laser est influencée par plusieurs dimensions telles que les performances de l'équipement, les paramètres de processus, les propriétés des matériaux et les facteurs environnementaux . L'analyse spécifique est la suivante:

What is the High-Intensity Light Safety Grating in Laser Cutting Machines?

I . matériel d'équipement et précision du système

1. Qualité du faisceau laser

Longueur d'onde et capacité de mise au point: Les lasers de fibres (1 . 06μm) ont une longueur d'onde plus courte, permettant au diamètre focal de atteindre 20-50 μm, adapté à une coupe précise (E . g ., 0 . 1mm en acier inoxydable) {} (10 . 6 μm) ont une tache plus grande (50-100 μm), avec une précision légèrement inférieure ., la qualité de la lentille de mise au point affecte directement les lentilles de focalisation de la focalisation provoquant la divergence du faisceau, l'augmentation de la largeur carbonée de Kerf (EG, une laine élevée de qualité supérieure 1mm lentille de mauvaise qualité peut entraîner 0,3 mm).

Stabilité du faisceau: Les fluctuations de puissance dans le générateur laser (E . G ., ± 5% de variation) conduisent à une énergie inégale, provoquant des bords dentelés sur la coupe .

2. Système de transmission mécanique

Précision des rails et des vis: La rectitude des rails linéaires (e . g ., ± 0 . 01mm / m) et l'erreur de tangage des vis à billes (e . g ., ± 0 . 005mm) affectent directement la concurrence du mouvement. L'équipement haut de gamme utilise souvent des rails en marbre + des moteurs linéaires, avec une précision de positionnement jusqu'à ± 0,02 mm.

Autorisation de transmission: Clearance in gear-rack or belt transmission (e.g., >0 . 05mm) provoque une déviation du chemin de coupe, en particulier les erreurs d'arc dans les coins.

3. Système de contrôle numérique (CNC)

La précision d'interpolation du système de contrôle (e . g ., l'équivalent d'impulsion minimum de 0 . 001mm) et de la vitesse de fonctionnement (E . g ., traitement 1, 000 par seconde) Déterminer le trajectoire suivant la capacité de suivi 000 Les modèles, les systèmes à basse performance peuvent perdre des impulsions, conduisant à une distorsion du contour.

II . Paramètres des paramètres de processus

1. Power and Speed ​​Pording

Une puissance excessive à vitesse trop lente provoque un matériau excessif, augmentant la largeur du kerf (e . g ., lors de la coupe de l'acier au carbone de 3 mm avec 2, 000 W à 1 m / min, le kerf est 0 .} 2 mm; Si la vitesse baisse à 0,5m / min, le kerf peut atteindre 0,4mm).

Inadequate power with too fast speed fails to fully penetrate the material, leaving burrs at the bottom (e.g., 1,000W cutting 5mm aluminum plate at over 1m/min results in burr height >0 . 5mm).

2. Paramètres du gaz auxiliaires

Type de gaz: L'azote empêche l'oxydation en acier inoxydable, tandis que l'oxygène prend en charge la combustion en acier au carbone . Pression de gaz insuffisante (E . G .,<0.6MPa) causes slag accumulation, reducing cut perpendicularity (normal perpendicularity ≤1°, but poor performance can reach >3 degré) .

Gas Flow: Excessive flow (e.g., >20L / min) Déflecte le faisceau, tandis que le flux insuffisant ne parvient pas à supprimer efficacement les scories (e . G ., la coupe de l'acrylique 2 mm nécessite un flux optimal de 10-15 l / min; Sinon, les bords deviennent jaunes) .}

3. Contrôle de la position de mise au point

Le décalage de mise au point provoque des formes de coupe anormales: le décalage de mise au point ascendant conduit à un bord supérieur plus large et à un bord inférieur plus étroit (e . G ., en coupe de l'acier au carbone de 5 mm avec +0.5 mm de focus décalé en 0 .} 3 mm Kerf supérieur et 0,1 mm inférieur Kerf); Le décalage vers le bas a l'effet inverse.

Auto-Focus Accuracy: The response speed of dynamic focusing systems (e.g., >100 fois / seconde) affecte l'étalonnage de mise au point en temps réel pour les plaques épaisses (E . G ., la coupe de l'acier au carbone de 10 mm sans se concentrer peut entraîner un cône coupé à 2 degrés, ce qui réduit à moins ou égal à 0 . 5 degrés avec la focalisation).

III . Propriétés des matériaux et prétraitement

1. Épaisseur et uniformité du matériau

L'augmentation de l'épaisseur réduit la précision (e . g ., l'acier inoxydable 1 mm a une précision ± 0 . 05 mm, tandis que 10 mm a ± 0,2 mm) en raison de zones élargies affectées par la chaleur et de déformation thermique plus significative dans des plaques épaisses.

L'épaisseur inégale (e . g ., ± 0 . 1mm) provoque des positions de mise au point incohérentes, résultant en des coupes ondulées (e . g ., en utilisant les mêmes paramètres de coupes pour couper les zones de réduction de la zone non coupé).

2. Propriétés physiques matérielles

Les matériaux à haute réflectivité (e . g ., cuivre, aluminium) reflètent plus de 90% de l'énergie laser, provoquant une perte d'énergie et une non-fusion locale potentielle au bord de la coupe, nécessitant une augmentation de 20% de 20% -30% pour la rémunération .

Les matériaux de conductivité thermique élevés (e . g ., l'aluminium a 3 fois la conductivité thermique de l'acier au carbone) se dissipent rapidement pendant la coupe, nécessitant une puissance plus élevée pour maintenir la fusion (e . g ., tandis que la même épaisseur a besoin d'une épaisseur de carbone 3, {{7} 2, 000 w) .

3. Traitement de surface

Couches d'oxyde / revêtements: les couches de zinc sur les plaques galvanisées se volalisent lorsqu'ils sont chauffés, bloquant potentiellement les buses (e . g ., les buses ont besoin de nettoyage après toutes les 100 pièces), conduisant à un débit de gaz instable et à des taches brûlées sur les coupes .}

Huile / eau: La combustion des taches d'huile sur la surface du matériau produit des carbures, adhérant au bord de coupe et affectant la rugosité (la valeur RA augmente de 6 . 3 μm à 12,5 μm).

IV . Facteurs environnementaux et de maintenance

1. Environnement de travail

Fluctuation de température: chaque changement de 1 degré dans la température de l'atelier peut provoquer un changement 0 . 01mm / m de la longueur du rail (e . g ., un rail de 2 m avec une différence de température de 5 degrés a une erreur de positionnement de 0,1 mm), nécessitant un environnement à température constante (23 ± 2 degrés).

Vibration Interference: Vibration from nearby equipment (e.g., punch presses) causes optical path deviation, leading to broken lines when cutting small patterns (e.g., cutting a 0.5mm aperture with vibration may result in a deviation >0 . 1mm).

2. État de maintenance de l'équipement

Contamination par lentille: la poussière sur la lentille de mise au point réduit la transmittance légère de 98% à 90%, l'atténuation de l'énergie et la capacité de coupe décroissante (E . G ., un équipement à l'origine de l'acier de carbone 3 mm ne peut couper que 2 . 5 mm après la contamination par lentille).

Lubrification des rails: Le manque de lubrification augmente la résistance à la friction, provoquant un moteur 卡顿 (brouillage), résultant en des lignes dentelées lors de la coupe des chemins droits (E . g ., à 10m / min, brouillard provoque une déviation de trajectoire de ± 0 . 05mm).

Résumé: Logique de base pour le contrôle de la précision

La précision de la coupe laser nécessite une optimisation quadridimensionnelle de "poutre-mécanique-matériau-environnement":

 

Choisissez des lasers avec des systèmes de transmission de précision à grande longueur d'onde + de précision (e . g ., lasers de fibre + moteurs linéaires);

Ajustez la puissance, la vitesse et la concentration en temps réel en fonction des matériaux (reportez-vous à la base de données de processus fournie par les fabricants);

Contrôler la température et l'humidité environnementales et maintenir régulièrement des chemins optiques et des composants mécaniques;

Pour les pièces de haute précision (e . g ., parties aérospatiales), utilisez la programmation hors ligne + la coupe de simulation pour vérifier la précision de la trajectoire .

 

 

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Ryder

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