Dans le marché des équipements de traitement laser, la découpe laser se distingue comme une technologie d'application pivot. En 2024, environ 3 000 machines de découpe laser ont été vendues en Chine, démontrant une tendance croissante à remplacer les outils traditionnels comme les cisailles et les presses à poinçonner. Suite à l'adoption généralisée du marquage laser, le marché des machines de découpe laser haute puissance—caractérisées par des vitesses de découpe élevées, la précision, la capacité à traiter des plaques épaisses et de grands formats de découpe—est prêt pour une expansion significative.

Facteurs Clés Influençant la Découpe Laser

Pendant la découpe laser, le faisceau laser émis par la source laser est collimaté et focalisé en un point fin (point focal) par le système de lentilles de la tête de découpe. Les opérateurs doivent s'assurer que le faisceau laser est parfaitement aligné avec la buse et ajuster la distance entre la buse et le matériau en fonction de l'épaisseur du matériau. Un gaz à haute pression est éjecté de la buse, travaillant en tandem avec le faisceau laser pour compléter le processus de découpe. Les principaux facteurs influençant incluent :

1. Diamètre du Point Focal

• Un diamètre plus petit résulte en une coupe plus étroite mais limite l'épaisseur de coupe.
• Un diamètre plus grand permet des coupes plus épaisses mais produit une entaille plus large.

2. Position Focale

• Détermine la taille du point sur la surface du matériau et la forme de la coupe.
• La position optimale dépend du type de matériau et de son épaisseur.

3. Puissance du Laser

• Affecte l'épaisseur maximale du matériau pouvant être coupé.
• Influence l'efficacité du traitement et le degré de déformation thermique.

4. Vitesse de Coupe

• Doit être équilibrée avec la puissance et le débit de gaz.
• Trop lent: coupes incomplètes ou bavures excessives.
• Trop rapide: qualité de coupe réduite ou échec de pénétration.

5. Diamètre de la Buse

• Les buses plus petites sont idéales pour les matériaux minces.
• Les buses plus grandes sont mieux adaptées aux matériaux épais.

6. Gaz d'assistance

• La pureté du gaz influence la formation de bavures et l'oxydation de la surface coupée.
• Les matériaux plus minces nécessitent une pression de gaz plus élevée pour une coupe efficace.

7. Mode du faisceau

• Les faisceaux monomodes (en dessous de 1 500W) excellent dans la coupe de plaques minces.
• Les faisceaux multimodes (au-dessus de 1 500W) offrent une taille de spot plus grande et une distribution d'énergie uniforme, les rendant adaptés à la coupe de plaques épaisses.

Indicateurs de performance pour la découpe laser

Les équipements de découpe laser répondent aux demandes complexes des industries telles que l'automobile, l'aérospatiale, la santé, les plastiques, l'électronique et les textiles en offrant vitesse, précision et qualité élevées. L'efficacité de la découpe laser peut être évaluée sur la base des critères suivants:

1. Rugosité de surface

• Le bord coupé présente des stries; des stries moins profondes indiquent une rugosité plus faible et une surface plus lisse.
• Les matériaux plus minces produisent généralement une rugosité plus faible.
• L'azote ou l'argon produisent des coupes plus lisses comparé à l'oxygène.

2. Perpendicularité de coupe

• La divergence du faisceau focalisé provoque des variations de la taille du spot le long de l'épaisseur du matériau, conduisant à des écarts par rapport à un angle parfait de 90°.
• Les matériaux plus minces et une meilleure qualité de faisceau améliorent la perpendicularité.
• La position focale relative à l'épaisseur du matériau joue également un rôle critique.

3. Formation de bavures

• Les coupes de haute qualité doivent être exemptes de bavures pour minimiser le post-traitement.
• Les bavures sont influencées par les paramètres du processus, le type de matériau et la qualité du faisceau.

4. Déformation thermique

• En tant que processus thermique, la découpe au laser induit inévitablement une déformation du matériau.
• Minimiser la déformation est crucial, surtout pour les matériaux fins.
• Des vitesses de coupe plus rapides, des entailles plus étroites et des débits de gaz plus élevés réduisent la déformation.

Applications et équipements

La découpe au laser est largement utilisée pour des tâches de précision telles que :

• Découpe fine du laiton.
• Découpe de l'acier inoxydable 304.
• Traitement de l'acier au carbone.

Par exemple, les lasers à fibre continue monomode de 500W à 3000W de JUGAO Laser sont dotés d'un refroidissement à eau, d'une puissance élevée, d'une excellente qualité de faisceau, d'un fonctionnement sans entretien et d'une haute efficacité électro-optique. Ces lasers sont idéaux pour la coupe, la soudure et le perçage de métaux comme l'acier inoxydable, l'acier au carbone, l'aluminium et le cuivre, avec des applications couvrant la fabrication de tôles, le traitement de matériel, la fabrication d'appareils et la production automobile.

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