Le découpage au laser est largement utilisé pour le traitement des plaques moyennes et minces, mais dans le processus de découpe des plaques épaisses (généralement de l'acier au carbone de plus de 10 mm, de l'acier inoxydable de plus de 6 mm), en raison de l'augmentation de l'épaisseur du matériau et de l'apport thermique, une série de difficultés techniques sont souvent rencontrées, affectant l'efficacité et la qualité de découpe. Voici les problèmes courants et leurs causes lors du découpage au laser des plaques épaisses :
1. Section de coupe irrégulière ou dépôt important de scories
Si la plaque épaisse n'est pas refroidie à temps pendant le processus de découpe, des scories s'attachent facilement au bord inférieur de la coupe. Les raisons courantes incluent une pression de gaz insuffisante, une faible pureté du gaz, une vitesse de découpe trop lente ou une position de mise au point incorrecte. En particulier dans le découpage au laser à l'oxygène de l'acier au carbone, la pureté de l'oxygène et le choix de la buse ont une grande influence sur la finition de la coupe.
2. Perçage difficile ou temps de perçage trop long
Les plaques épaisses nécessitent une plus grande énergie pour la perforation initiale. Si la puissance du laser est insuffisante ou si les paramètres de perforation sont mal configurés, il est probable que la perforation soit difficile ou que des projections métalliques bloquent la buse, affectant ainsi les coupes suivantes. Des processus de perforation segmentée ou de pré-perçage peuvent être utilisés pour améliorer l'efficacité et la stabilité.
3. Déformation de coupe ou précision réduite
Un apport calorifique élevé peut facilement provoquer une déformation locale de la plaque, affectant ainsi la précision dimensionnelle. Une structure d'outil instable, un mauvais système de refroidissement et des paramètres de séquence de coupe mal définis peuvent également entraîner des écarts de précision. Il est recommandé d'adopter une optimisation de chemin raisonnable et des méthodes de serrage, et de privilégier une stratégie de coupe pouvant être réalisée en un minimum de temps.
4. Coupe incomplète ou abrasion sévère de la section
Un découpage incomplet peut être causé par un décalage du point focal, des fluctuations de la puissance laser ou une contamination de la lentille de protection. En cas d'ablation excessive, il est recommandé de vérifier en temps voulu la propreté de la lentille, l'alignement du chemin optique et l'état de la buse.
5. La forte réflectivité des matériaux affecte le découpage
Les matériaux hautement réfléchissants comme l'aluminium et l'acier inoxydable sont sujets à des phénomènes de réflexion lors du découpage de plaques épaisses, entraînant une perte d'énergie voire des dommages au laser. Il est nécessaire d'utiliser des sources laser à haute puissance (comme les lasers à disque), des dispositifs optiques anti-réflexion ou un traitement avec un film noir pour améliorer le taux d'absorption.
En résumé, le découpage laser de plaques épaisses présente des problèmes tels que des paramètres de processus complexes et des effets thermiques importants. Un couplage raisonnable de la puissance laser, du gaz, du point focal, de la vitesse et d'autres paramètres, ainsi qu'un système mécanique stable et des opérateurs expérimentés, sont essentiels pour garantir la qualité et l'efficacité du découpage de plaques épaisses.
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