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Matériaux diversifiés
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Liberté de courbes de niveau
En utilisant un faisceau laser focalisé, seule une zone localisée du matériau est chauffée, et la pièce restante supporte une charge thermique minimale voire nulle. Par conséquent, la coupe de coupe est presque aussi large que la poutre elle-même, permettant une découpe lisse et sans broutilles de contours très complexes et détaillés. Dans la plupart des cas, un post-traitement long n’est plus nécessaire. En raison de sa flexibilité, cette méthode de découpe est souvent utilisée dans la fabrication à faible volume, multi-variété et prototypes.
Utilisation de impulsions ultra-courtes pour produire des tranchants de haute qualité.
Les lasers à impulsion ultra-courte peuvent évaporer rapidement presque n’importe quel matériau, évitant ainsi des effets thermiques importants, produisant ainsi des arêtes de tranchante de haute qualité sans éjection de fondu. Par conséquent, ce type de laser est particulièrement adapté à la fabrication de produits métalliques fins, tels que les stents dans le domaine de la technologie médicale. Dans l’industrie des affichages, des lasers à impulsions ultra-courtes peuvent être utilisés pour couper du verre renforcé chimiquement.
Un aperçu complet de toutes les méthodes de découpe laser :
Coupe à la flamme
Dans de nombreux cas, le laser est un outil universel idéal pour couper à la fois des matériaux métalliques et non métalliques. Le faisceau laser peut couper rapidement et de manière flexible presque n’importe quel contour – peu importe la complexité ou la complexité de la forme, ou la finesse du matériau. Différents gaz de coupe et pressions peuvent affecter le processus de traitement et les résultats.
Découpe par fusion
La découpe par fusion utilise de l’azote ou de l’argon comme gaz de coupe. Le gaz circule à travers la coupure à une pression de 2 à 20 bars. Contrairement à la découpe par flamme, elle ne réagit pas avec la surface métallique à l’intérieur de la coupe. L’avantage de cette méthode de coupe est que les bords de coupe sont sans meules ni oxydes, nécessitant un post-traitement minimal.
Coupe par sublimation
La coupe par sublimation est principalement utilisée pour des tâches de découpe de précision nécessitant des bords de coupe de haute qualité. Grâce à ce procédé, le laser minimise la fonte et l’évaporation des matériaux. La vapeur de matériau générée dans l’espace de coupe crée une haute pression, ce qui projette la fonte vers le haut et vers le bas. Les gaz de procédé – azote, argon ou hélium – protègent la surface de coupe des influences environnementales, garantissant que les bords de coupe ne soient pas oxydés.
Découpe laser de précision
La découpe précise des faisceaux laser utilise l’énergie laser pulsée pour relier les trous de forage individuels, les superposant de 50 % à 90 % pour former des joints de coupe. Cela est obtenu en générant une puissance de pic d’impulsion très élevée et une densité de puissance extrême sur la surface de la pièce à travailler grâce à de courtes impulsions. Les avantages incluent un chauffage minimal des pièces, permettant de couper des pièces relativement fines sans déformation thermique.
Facteurs influençant le processus de découpe laser :
1. Position de mise au point et diamètre de mise au point
L’emplacement du point focal influence la densité de puissance et la forme de la coupure sur la pièce. Le diamètre du point focal détermine la largeur et la forme de la coupure.
2. Puissance laser
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3. Diamètre de la buse
Le choix de la buse appropriée est crucial pour la qualité de la pièce. La forme du jet de gaz et le volume de gaz peuvent être déterminés par le diamètre de la buse.
4. Mode de fonctionnement
Le mode de transfert d’énergie du laser peut être contrôlé par une opération continue ou pulsée, déterminant si le laser irradie la pièce de façon continue ou intermittente.
5. Vitesse de coupe
La vitesse de coupe est déterminée par la tâche de coupe spécifique et le matériau à traiter. De manière générale, plus la puissance du laser est élevée, plus la vitesse de coupe est rapide. De plus, la vitesse de coupe diminue à mesure que l’épaisseur du matériau augmente. Si la vitesse réglée pour un matériau particulier est trop élevée ou trop basse, cela entraînera une augmentation de la rugosité de surface et l’apparition de meules.
6. Degré de polarisation
La plupart des lasers CO2 émettent une lumière polarisée linéairement, ce qui affecte la qualité des coupes selon la direction de coupe. Pour améliorer la qualité de coupe, la lumière polarisée linéairement est souvent convertie en lumière polarisée circulairement. Le degré de polarisation est important pour obtenir une polarisation circulaire et garantir des coupes de haute qualité. En revanche, les lasers à semi-conducteurs ne nécessitent pas de changements de polarisation car ils fournissent des résultats de coupe constants quelle que soit la direction.
7. Gaz de coupe et pression de coupe
Différents gaz de procédé sont utilisés selon la méthode de coupe, et ils circulent à travers la jointure de coupe à différentes pressions. Par exemple, les avantages de l’argon et de l’azote comme gaz de coupe résident dans leur non-réactivité avec le métal en fusion dans la veine de coupe, tout en protégeant la surface de coupe des influences environnementales.
8. Découpe laser avec des gaz mélangés
En utilisant des lasers de haute puissance et le mélange de gaz azote et d’oxygène, on peut réduire l’acier de structure et les meules en aluminium. L’amélioration de la qualité des pièces dépend de la qualité du matériau, du type et de l’alliage des feuilles de six à douze millimètres d’épaisseur.