Quels sont les facteurs qui affectent la qualité de découpe de la machine de découpe laser à fibre ? -Laser AccTek

Quels sont les facteurs qui affectent la qualité de coupe de la machine de découpe laser à fibre ?

Machine de découpe laser à fibre a été rapidement développé et appliqué dans l'industrie de la transformation des métaux ces dernières années. Il présente les avantages d'une vitesse de coupe rapide, d'une largeur de coupe étroite, d'une large gamme d'applications et d'une haute précision. Avec le développement de la production et l'application de nouvelles technologies, les gens ont des exigences de plus en plus élevées en matière de qualité de coupe des machines de découpe laser. Cependant, il n'est pas simple d'obtenir une coupe de haute qualité. S'il n'est pas correctement contrôlé, la qualité de coupe et la précision de la machine de découpe laser à fibre seront grandement affectées.
La qualité de coupe de la machine de découpe laser à fibre est largement affectée par divers facteurs. Cet article répertorie les performances et les raisons de la qualité de coupe affectée et propose plusieurs solutions pour optimiser ces défauts.

Quels sont les défauts causés par la mauvaise découpe de la machine de découpe laser à fibre

Si la machine de découpe laser à fibre n'est pas correctement utilisée ou si les paramètres sont définis de manière déraisonnable pendant le processus de découpe, cela peut entraîner divers défauts de découpe. Ces défauts affectent directement la qualité de la coupe et les performances du produit final. Voici quelques défauts courants causés par une mauvaise découpe des machines de découpe laser à fibre :

Problème

Une fois que la machine de découpe laser à fibre a coupé le métal, le gaz auxiliaire évacue les scories. Cependant, lorsque la vitesse de coupe est trop rapide ou que la puissance du laser est insuffisante, des bavures peuvent apparaître sur le tranchant. Les bavures réduiront la qualité d'apparence du produit et peuvent avoir des effets néfastes sur l'assemblage et l'utilisation de la pièce.

Scories

Pendant le processus de coupe, si la puissance du laser est trop élevée ou la vitesse de coupe trop faible, le matériau en fusion peut se solidifier et former des scories au niveau de l'arête de coupe. Cela réduit la qualité du bord de coupe et rend le traitement ultérieur plus difficile.

Coupe inégale

Si la distribution du faisceau laser est inégale ou si la qualité de transmission de la fibre est mauvaise, une profondeur ou une largeur de coupe inégale peut se produire pendant le processus de coupe.

Biais de coupe

Si la trajectoire de coupe est instable ou si le système de commande de mouvement est imprécis, cela peut entraîner une déviation de la ligne de coupe, ce qui fait que la taille de la pièce ne répond pas aux exigences.

Bords oxydés

Certains matériaux métalliques réagissent facilement avec l'oxygène pendant le processus de coupe, ce qui entraîne une oxydation de l'arête de coupe, affectant l'apparence et les propriétés du matériau.

La zone affectée par la chaleur est trop grande

Pendant le processus de découpe, le laser génère de l'énergie thermique et une zone affectée par la chaleur trop grande peut provoquer une fusion, une déformation ou un durcissement autour du matériau, affectant la précision et les performances de la pièce.

Changement de qualité de coupe à long terme

Si le système optique ou le système de livraison de fibre n'est pas entretenu régulièrement, cela peut entraîner une perte de qualité de coupe à long terme, affectant la productivité et les coûts.

Raisons affectant la qualité de la découpe au laser à fibre

De nombreuses raisons affectent la qualité de la découpe laser à fibre, les matériaux de revêtement, les paramètres laser, les systèmes optiques, les gaz auxiliaires, les systèmes de contrôle et de nombreux autres aspects. Voici une explication détaillée de ces raisons :

Propriétés matérielles

Différents matériaux ont des propriétés optiques et une conductivité thermique différentes, qui affectent l'absorption du laser et la transmission de la chaleur. Des facteurs tels que la dureté, l'épaisseur et la conductivité thermique du matériau affecteront également la zone affectée par la chaleur et le degré de déformation lors de la coupe.

Type de matériau : les matériaux métalliques ont généralement des taux d'absorption laser plus élevés, tandis que les matériaux non métalliques (tels que le plastique, le bois, etc.) ont des taux d'absorption laser plus faibles. Par conséquent, il est nécessaire d'augmenter et de diminuer la puissance et les paramètres du laser de manière appropriée en fonction du type de matériau pour garantir une énergie de coupe suffisante.
Épaisseur du matériau : un matériau trop épais entraînera une vitesse de coupe trop lente, augmentant ainsi le cycle de production ; tandis qu'un matériau trop mince est sujet à une instabilité de coupe ou à une pénétration incomplète. Ajustez les paramètres pour les matériaux de différentes épaisseurs afin d'obtenir les meilleurs résultats de coupe.
Qualité de surface du matériau et propriétés optiques: la mauvaise surface de la surface du matériau, telle que l'oxydation et les taches d'huile, entraînera une instabilité de coupe, des scories et d'autres défauts; de plus, les propriétés optiques du matériau, y compris les caractéristiques d'absorption et de diffusion du matériau vers le laser, affecteront directement l'efficacité de la transmission laser et la qualité de la mise au point.

Paramètres laser

Les paramètres laser sont des facteurs importants affectant la qualité de la découpe laser à fibre, notamment la puissance laser, la fréquence laser, la largeur et la fréquence d'impulsion, etc. Différents paramètres laser auront des effets différents sur l'effet de découpe.

Puissance laser : La puissance laser détermine la densité d'énergie du laser. Une puissance trop élevée peut provoquer des scories et des brûlures sur le tranchant, et une puissance trop faible peut entraîner une coupe incomplète.
Fréquence laser : La fréquence laser affecte la vitesse et la qualité de la coupe. Des fréquences plus élevées augmentent la vitesse de coupe mais peuvent réduire la qualité de coupe. Une sélection de fréquence appropriée peut trouver un équilibre entre une coupe à grande vitesse et une coupe de haute qualité.
Largeur d'impulsion : La largeur d'impulsion détermine le temps d'action du laser sur le matériau, une largeur d'impulsion trop longue peut entraîner une conduction thermique excessive et affecter la qualité de coupe. Des largeurs d'impulsion plus courtes aident à réduire la zone affectée par la chaleur, ce qui entraîne des largeurs de coupe plus petites.
Fréquence de répétition : La fréquence de répétition détermine la fréquence de l'impulsion. Une fréquence de répétition trop élevée peut provoquer une accumulation excessive de chaleur et affecter la qualité de coupe. Des taux de répétition inférieurs peuvent affecter la vitesse de coupe. Le choix d'un taux de répétition approprié aidera à optimiser les résultats de coupe.

Système optique

Le système optique est responsable de la transmission de la lumière laser de la fibre à la pièce et de la focalisation de la lumière laser au point focal approprié. Les performances du système optique affectent directement la qualité de la découpe au laser à fibre, et les effets spécifiques incluent :

Qualité du faisceau : La qualité du faisceau laser du générateur laser, c'est-à-dire la valeur BPP, est l'un des paramètres importants pour mesurer la qualité du générateur laser. Plus la valeur BPP est petite, meilleure est la qualité du faisceau, ce qui signifie des sections plus lisses et une plus grande précision lors du traitement de la tôle.
Qualité de mise au point : L'effet de mise au point du système optique détermine la taille focale et la profondeur de champ du laser. Une taille de mise au point appropriée peut permettre d'obtenir une coupe fine, tandis qu'une mise au point incorrecte peut entraîner des arêtes de coupe floues et même une qualité de coupe réduite.
Précision de mise au point : La précision de mise au point du système optique détermine la position et la stabilité de la mise au point du laser. La mise au point inexacte entraînera une déviation de la ligne de coupe ou une dérive de la mise au point, affectant la qualité et la précision de la coupe.

Gaz auxiliaire

Le gaz auxiliaire joue principalement le rôle de refroidissement, de nettoyage et de combustion dans la découpe laser à fibre. L'impact sur la qualité de la découpe laser fibre se reflète principalement dans les aspects suivants :

Effet de nettoyage : Le gaz auxiliaire peut expulser les impuretés telles que les scories, les oxydes et les débris générés pendant le processus de coupe loin de la zone de coupe pour garder la zone de coupe propre. Cela permet d'améliorer l'efficacité d'absorption de l'énergie laser et d'éviter la pollution secondaire lors de la découpe.
Débit de gaz : Le débit de gaz auxiliaire détermine la force du flux de gaz dans la zone de coupe, un débit de gaz trop élevé ou trop faible affectera la qualité de coupe. Un bon débit de gaz maintient la zone de coupe stable et propre.
Pureté du gaz : La pureté du gaz auxiliaire est également un facteur important affectant la qualité de coupe. Le gaz de haute pureté peut réduire l'impact des impuretés sur la coupe et assurer la pureté de la zone de coupe.

Système de contrôle

Le système de contrôle joue un rôle essentiel dans la découpe au laser à fibre. Cela implique le contrôle du mouvement et le réglage des paramètres de la machine de découpe, ce qui affecte directement la qualité et la précision de la découpe. Les impacts spécifiques incluent :

Stabilité du système de contrôle de mouvement : Le système de contrôle de mouvement de la machine de découpe laser à fibre est responsable du contrôle de la trajectoire de mouvement de la tête laser sur la pièce. La stabilité est la clé pour assurer la qualité de coupe. Si le système de commande de mouvement est instable, cela peut entraîner des changements dans la position de mise au point du laser pendant le processus de coupe, entraînant des lignes de coupe biaisées ou une coupe inégale.
Vitesse et accélération de coupe : Le système de contrôle peut ajuster la vitesse et l'accélération de coupe. Une vitesse de coupe trop rapide peut entraîner une coupe incomplète, tandis qu'une vitesse trop lente peut rendre la zone affectée thermiquement trop grande et affecter la qualité du tranchant.

Comment optimiser les défauts de découpe des machines de découpe laser fibre ?

Lorsque vous utilisez une découpeuse laser pour métaux, vous pouvez rencontrer divers défauts de découpe. Tels que les bavures, les scories, la déformation de coupe, les trous de combustion, etc. L'optimisation de la qualité de coupe d'une machine de découpe laser à fibre nécessite une réflexion approfondie. Voici quelques suggestions et méthodes pour aider à améliorer la qualité de découpe d’une machine de découpe laser fibre :

Scories et bavures

Réglez correctement la puissance du laser, la vitesse de coupe et le débit de gaz auxiliaire pour garantir le temps d'interaction et l'effet de nettoyage entre le laser et le matériau. De plus, le réglage et l'entretien du système optique, ainsi que la sélection raisonnable de lentilles de mise au point de haute qualité, peuvent aider à réduire la génération de scories et de bavures.

Inclinaison de la ligne de coupe

Vérifiez et ajustez le système de contrôle du mouvement pour assurer la précision et la stabilité de la trajectoire du mouvement. Le calibrage de la précision de mise au point de la tête laser et l'assurance de l'uniformité du flux de gaz d'assistance peuvent également aider à réduire le problème d'inclinaison de la ligne de coupe.

Coupe inégale

Ajustez correctement les paramètres laser pour assurer la stabilité de la tache dans l'ensemble du processus de coupe et assurer la qualité de la tache laser. Pour les matériaux plus épais, plusieurs coupes peuvent être effectuées, cumulativement, pour une profondeur de coupe plus constante.

La zone affectée par la chaleur est trop grande

Optimisez les paramètres laser, contrôlez la puissance et la fréquence du laser et évitez un transfert de chaleur excessif vers les matériaux. De plus, l'effet de refroidissement du gaz auxiliaire contribue également à réduire la zone affectée par la chaleur.

Bords oxydés

Sélectionnez le gaz auxiliaire approprié pour assurer une atmosphère protectrice suffisante dans la zone de coupe et réduire le contact entre les matériaux et l'oxygène. De plus, le contrôle du débit et de la pureté du gaz auxiliaire peut également réduire la génération de bords oxydés.

Carbonisation et combustion des trous

Réduisez correctement la puissance du laser et augmentez la vitesse de coupe, contrôlez le temps d'interaction entre le laser et le matériau et évitez les brûlures et les trous causés par un échauffement excessif.

Résumer

En général, de nombreux facteurs affectent la qualité de coupe des machines de découpe laser à fibre. Pour obtenir un effet de coupe supérieur, la sélection des paramètres de processus avant la coupe et l'analyse des problèmes de qualité après la coupe sont essentielles. Analysez les problèmes de qualité dans le temps, ajustez les paramètres de processus pertinents et améliorez le processus. Ce n'est qu'en tenant pleinement compte et en optimisant ces facteurs que l'on peut obtenir des résultats de coupe de haute qualité.
Ce qui précède sont les facteurs qui affectent la qualité de coupe des machines de découpe laser à fibre partagées par Laser AccTek. Si vous voulez en savoir plus sur les machines de découpe laser à fibre, vous pouvez nous suivre, nous mettrons régulièrement à jour tout le contenu sur les équipements laser.

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