Paramètres de processus pour la découpe laser
De nombreux paramètres influencent le processus de découpe laser, certains dépendants des performances techniques de la source laser tandis que d'autres sont variables. L'accent est mis aujourd'hui sur les paramètres de processus affectant le faisceau et le point focal lors de la découpe laser :
Principe de découpe laser
La découpe laser consiste à focaliser un laser-haute puissance sur la surface de la pièce pour la faire fondre ou la vaporiser. Grâce au gaz de coupe, les scories fondues sont soufflées lorsque la tête de coupe traverse la surface de la pièce, formant une saignée qui sépare le matériau.
Puissance et mode de sortie laser
1. Puissance de sortie laser
La puissance de sortie du laser a un impact direct sur les performances de la machine de découpe laser. Généralement, à mesure que l’épaisseur de la plaque augmente, une puissance laser plus élevée est requise. Pour couper le même matériau avec la même épaisseur, une puissance de sortie laser plus élevée permet des vitesses de coupe plus rapides et des bords de coupe plus lisses. Cependant, une fois la puissance de sortie déterminée, la vitesse de coupe doit être optimisée en fonction du matériau et de l'épaisseur spécifiques afin d'obtenir les meilleurs résultats. Des vitesses excessivement rapides et excessivement lentes peuvent nuire aux résultats de la découpe laser.
2. Mode de sortie laser
La distribution de la qualité du faisceau laser est classée en mode simple-et multi-mode. Le mode simple- se produit lorsque la densité d'énergie du faisceau se concentre sur un seul point focal, tandis que le mode multi- existe lorsque deux points ou plus présentent une densité d'énergie maximale. Dans les applications de coupe, le point focalisé a un impact significatif sur la qualité de coupe. Les lasers monomodes-présentent un noyau de fibre plus fin, une qualité de faisceau supérieure à celle des lasers multi-modes et une distribution d'énergie gaussienne avec une densité maximale au centre. La représentation tridimensionnelle-ressemble à un pic pointu et arrondi.
Les lasers multimodes comportent un noyau de fibre plus épais, ce qui entraîne une qualité de faisceau inférieure à celle des lasers monomodes-. Leur répartition d'énergie est plus uniforme sur tout le spot, avec une image tridimensionnelle-ressemblant à une tasse inversée. La pente des bords indique que la distribution multimode est nettement plus raide que celle de la distribution monomode-.
Les lasers monomode-excellent dans le traitement des feuilles fines, tandis que les lasers multi-modes fonctionnent mieux sur les matériaux plus épais. La comparaison des deux n'a pas de sens car ils représentent des configurations laser à fibre distinctes-un peu comme les véhicules : les berlines conviennent aux autoroutes, tandis que les SUV gèrent les terrains hors route-. Pourtant, les berlines peuvent traverser les montagnes et les SUV peuvent naviguerroutes.Ainsi, la sélection du mode-simple ou du mode multi- dépend entièrement des exigences de traitement spécifiques de l'-utilisateur final.
Taille de la mise au point, profondeur de la mise au point et position de la mise au point
1. Taille de la mise au point et profondeur de la mise au point
Lors de la découpe laser, la position de mise au point a un impact significatif sur les résultats de découpe. Différents matériaux ou épaisseurs nécessitent des positions de mise au point correspondantes lors de la découpe laser.
Dans la découpe laser, la taille du point focal et la profondeur de champ sont des facteurs cruciaux affectant la qualité et l’efficacité de la découpe. Un objectif à mise au point courte- produit un diamètre de spot relativement petit et une profondeur de mise au point courte, ce qui entraîne une densité de puissance élevée au point focal. Cela facilite la découpe à grande vitesse-de matériaux fins avec une précision supérieure. À l'inverse, un objectif à mise au point longue- donne un diamètre de point focal plus grand mais une profondeur de mise au point plus longue. À condition de maintenir une densité de puissance suffisante, cette configuration est mieux adaptée à la découpe de pièces plus épaisses.
2. Relation typique entre la position de mise au point et la surface de coupe
Lors de la découpe de plaques minces, l'accent est généralement placé sur la surface de la pièce. Pour les plaques épaisses, la mise au point pénètre généralement environ 1/3 à 1/4 de l'épaisseur de la plaque, résidant dans la plage de défocalisation négative. Lors de la coupe de l'acier au carbone, la mise au point est positionnée au-dessus de la surface de la plaque. À mesure que l’épaisseur de la plaque augmente, la mise au point s’éloigne de la surface et reste dans la plage de défocalisation positive.