You might have witnessed in your regular day at shop floor that the metal sheets of cut parts are offloaded by an operator.
Vous avez peut-être été témoin, au cours de votre journée habituelle à l’atelier, que les tôles des pièces découpées sont déchargées par un opérateur. Ensuite, les morceaux coupés sont ramassés hors du nid pour divulguer des bords nets et ici les feuilles sont prêtes pour la prochaine opération. Est-ce idéal ?
Tout à fait vrai, mais parfois des bavures sur la surface resteront. De tels défauts subsistent, leur intensité peut varier de mineure à majeure mais un opérateur peut réduire ou éviter de telles bavures en réglant correctement les paramètres de coupe. Pour découvrir des réglages parfaits, les opérateurs doivent connaître le processus dans lequel le gaz d’assistance au faisceau de découpe laser et la pièce sont ajustés pour créer des arêtes de coupe parfaites.
C’est comme révéler le secret de la découpe laser sans bavure. Mais est-ce une sorte de magie ? Peut être pas. Au lieu de cela, il existe des stratégies qui tournent autour d’un seul composant de la découpe laser. Ces éléments sont sous le contrôle de l’opérateur.
- Voyons quels paramètres doivent être modifiés
Généralement, la machine moderne contrôle les éléments du faisceau laser comme le profil du faisceau et la puissance du faisceau (au maximum). La focalisation du faisceau utilisée doit être constituée d’une qualité, de normes et d’une épaisseur particulières basées sur la focalisation optique.
Afin de faire correspondre la véritable position de mise au point sur la pièce pour chaque lentille, les systèmes modernes, les machines automatisées et les techniciens vérifient généralement le grand nombre de paramètres qui incluent le système de livraison du faisceau, l’alignement du faisceau, le centrage de la buse, la focalisation précise de la position et l’étalonnage de la buse.
Dans certaines circonstances, un rinçage excessif peut se produire, si le point de mise au point est réglé trop haut dans la coupe et qu’il peut laisser des scories hérissées, tandis qu’une coupe trop basse peut réduire la vitesse de coupe, laissant des perles.
Les paramètres restants comprennent la pression du gaz, le service de fréquence d’alimentation laser commandé, l’écartement de la buse et la fréquence de coupe.
Dans les systèmes modernes, les paramètres maximaux sont automatisés, ce qui inclut la modification de la buse à un diamètre plus grand ou plus petit. Cela signifie simplement que la pression du gaz, la position de mise au point et la vitesse de coupe sont ajustées par l’opérateur se tenant près de l’usine de machines. Il arrive que certains d’entre eux fassent tout ce qu’ils jugent nécessaire pour terminer le travail et oublient d’ajuster les paramètres dans le bon sens.
Si un opérateur observe une bavure sur le fond de la pièce en acier inoxydable, il ralentira d’abord la vitesse de coupe du faisceau laser. Cette réaction est justifiée car selon lui la vitesse de coupe est trop élevée et un problème en découle. Mais après avoir ralenti la pression du gaz, l’opérateur constate généralement une bavure plus importante. Ainsi, ici, la création d’une bavure dépend de la manière dont le faisceau, le gaz et le matériau interagissent.
- Comment se forment les bavures ?
Commençons par les bases-
Une énergie intense émergeant du faisceau laser amène le métal au-dessus de son point de fusion et ainsi le métal dépasse la température de fusion, pendant cela, une forte action du gaz d’assistance enlève le métal du trait de scie. Lors de l’utilisation d’azote, qui est un gaz inerte, la procédure de coupe dépend totalement de l’énergie du faisceau pour faire fondre le métal. Mais lorsque le gaz d’assistance à l’oxygène est utilisé pour couper l’acier au carbone, il semble que le métal chaud interagisse avec l’oxygène gazeux, ce qui crée une réaction exothermique et ajoute de la chaleur.
Dans les deux cas, des bavures sont créées en raison du métal en fusion qui se solidifie avant de pouvoir être retiré. Ce matériau solide devient plus dur au fond du trait de scie, formant une bavure.
- Dynamique du gaz
En particulier, lorsqu’il s’agit de gaz d’assistance à l’azote, l’opérateur devrait idéalement modifier respectivement l’efficacité, la qualité et le coût. Le gaz d’assistance à l’azote peut atteindre jusqu’à 35 à 50 % des coûts variables, il est donc important de contrôler la consommation de gaz lors de la découpe au laser. Par conséquent, le premier paramètre de coupe à prendre en compte est de minimiser le diamètre de la buse. Cela signifie que vous devez sélectionner le plus petit diamètre de buse afin d’obtenir la qualité de performance souhaitée.
Il convient de noter que lorsqu’il s’agit d’aider le débit de gaz, la taille et le diamètre de la buse font une grande différence. Si le diamètre de la buse est augmenté d’un facteur 2, le débit de gaz augmentera d’un facteur 4.
Lorsque vous décidez de la plus petite taille de diamètre de buse, vous pouvez facilement déterminer la pression minimale requise pour obtenir une découpe laser de bonne qualité sans bavures. De plus, vous pouvez augmenter proportionnellement votre débit avec une bonne séparation du métal en fusion sans augmenter la pression.
- Mais il n’est pas toujours nécessaire que la vitesse lente soit meilleure
La logique que nous avons apprise auparavant était basée sur une pression de gaz inférieure et inférieure et la buse ne peut pas être mise en œuvre sur la vitesse de coupe. Par conséquent, lorsque l’opérateur ralentit la vitesse de coupe, vous finissez par injecter plus de chaleur que nécessaire dans le trait de scie et cette température augmente également et provoque une vaporisation qui perturbe le flux de gaz. En conséquence, cette perturbation crée plus de bavures et ici, l’opérateur détériore la qualité au lieu de l’améliorer.
Mais, l’opérateur peut réellement sauver le matériau des bavures en augmentant précisément la vitesse de coupe. Cette augmentation de vitesse minimiserait la chaleur et l’ablation tout en rétablissant la dynamique du flux de gaz dans son état approprié.
- Coupe d’acier au carbone par gaz oxygène assisté
Lors du passage à l’oxycoupage, la réaction exothermique doit être prise en compte avec précision car ici, le niveau de pureté de l’oxygène joue un rôle crucial. On observe que la coupe à l’oxygène bénéficie fortement du niveau plus élevé de pureté de l’oxygène gazeux. Nous pouvons augmenter la vitesse de coupe de 30 à 40 % tout en produisant avec 99,95 % de pureté globale en oxygène.
- Sciences logiques
Il est très nécessaire de vérifier l’ensemble des paramètres définis pour obtenir un bord de coupe net et éviter les bavures dans la tôle. Il dépend fortement de la dynamique des gaz et des paramètres du faisceau laser.
Par conséquent, la découpe au laser sans bavure consiste à s’assurer que les paramètres du faisceau et la dynamique du gaz fonctionnent proportionnellement ensemble pour garantir que la quantité correcte de métal en fusion s’évacue du trait de scie et que le gaz d’assistance fonctionne simultanément.
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