Facteurs influençant et évaluation des performances de la découpe laser

Sur le marché des équipements de traitement laser, la découpe laser s’impose comme une technologie d’application essentielle. En 2024, environ 3 000 machines de découpe laser ont été vendues en Chine, ce qui illustre une tendance croissante au remplacement des outils traditionnels tels que les cisailles et les presses à poinçonner. Après l’adoption généralisée du marquage laser, le marché des machines de découpe laser haute puissance — caractérisées par des vitesses de coupe élevées, une grande précision, la capacité de couper des plaques épaisses et de grands formats de coupe — est appelé à connaître une expansion significative.

Principaux facteurs influençant la découpe laser

Lors de la découpe laser, le faisceau laser émis par la source laser est collimaté puis focalisé en un point fin (foyer) par le système de lentilles de la tête de coupe. Les opérateurs doivent s’assurer que le faisceau laser est précisément aligné avec la buse et ajuster la distance entre la buse et le matériau en fonction de l’épaisseur de celui-ci. Un gaz à haute pression est expulsé par la buse, travaillant en tandem avec le faisceau laser pour achever le processus de coupe. Les principaux facteurs d’influence sont :

1.Diamètre du foyer

• Un diamètre plus petit produit une coupe plus étroite, mais limite l’épaisseur de coupe.
• Un diamètre plus grand permet de couper des matériaux plus épais, mais génère un trait de coupe plus large.

2.Position focale

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

3.Puissance laser

• Influe sur l’épaisseur maximale du matériau pouvant être découpé.
• Influe sur l’efficacité de traitement et le degré de déformation thermique.

4.Vitesse de coupe

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

5.Diamètre de buse

• Les buses plus petites sont idéales pour les matériaux fins.
• Les buses plus grandes conviennent mieux aux matériaux épais.

6.Gaz d’assistance

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

7.Mode du faisceau

• Les faisceaux monomodes (inférieurs à 1 500 W) excellent dans la découpe de tôles fines.
• Les faisceaux multimodes (supérieurs à 1 500 W) offrent une taille de spot plus importante et une répartition uniforme de l’énergie, ce qui les rend adaptés à la découpe de tôles épaisses.

Indicateurs de performance pour la découpe laser

Les équipements de découpe laser répondent aux exigences complexes de secteurs tels que l’automobile, l’aérospatiale, la santé, les plastiques, l’électronique et le textile, en offrant vitesse élevée, précision et qualité. L’efficacité de la découpe laser peut être évaluée selon les critères suivants :

1.Rugosité de surface

• Le bord de coupe présente des stries ; des stries moins profondes indiquent une rugosité plus faible et une surface plus lisse.
• Les matériaux plus fins donnent généralement une rugosité plus faible.
• L’azote ou l’argon produisent des coupes plus nettes que l’oxygène.

2.Perpendicularité de coupe

• La divergence du faisceau focalisé provoque des variations de la taille du spot selon l’épaisseur du matériau, entraînant des écarts par rapport à un angle parfait de 90°.
• Des matériaux plus fins et une meilleure qualité de faisceau améliorent la perpendicularité.
• La position du foyer par rapport à l’épaisseur du matériau joue également un rôle crucial.

3.Formation de bavures

• Les coupes de haute qualité doivent être exemptes de bavures afin de réduire les opérations de reprise.
• Les bavures sont influencées par les paramètres du procédé, le type de matériau et la qualité du faisceau.

4.Déformation thermique

• En tant que procédé thermique, la découpe laser entraîne inévitablement une déformation du matériau.
• La réduction de la déformation est essentielle, en particulier pour les matériaux fins.
• Des vitesses de coupe plus élevées, des saignées plus étroites et des débits de gaz plus importants réduisent la déformation.

Applications et équipements

La découpe laser est largement utilisée pour des travaux de précision tels que :

• Découpe fine du laiton.
• Découpe de l’acier inoxydable 304.
• Usinage de l’acier au carbone.

Par exemple, les lasers fibre monomodes continus JUGAO Laser de 500 W à 3 000 W se distinguent par leur refroidissement par eau, leur puissance élevée, leur excellente qualité de faisceau, leur fonctionnement sans maintenance et leur rendement électro-optique élevé. Ces lasers sont idéaux pour la découpe, le soudage et le perçage de métaux tels que l’acier inoxydable, l’acier au carbone, l’aluminium et le cuivre, avec des applications allant de la tôlerie à la fabrication de quincaillerie, en passant par la production d’appareils électroménagers et l’industrie automobile.

Les principaux produits de JUGAO CNC MACHINE comprennent des machines de découpe laser, des plieuses hydrauliques CNC, des machines de soudage laser, des machines de cisaillement et des cintreuses de tubes, etc., utilisées dans les secteurs de la tôlerie, des châssis et armoires, de l’éclairage, des téléphones mobiles, du 3C, des ustensiles de cuisine, de la salle de bains, de l’usinage de pièces automobiles et de la quincaillerie. Contactez-nous en ligne pour en savoir plus sur les machines.