Guide ultime : Types de machines de découpe laser

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Date de publication : 19 juillet 2023

I. Introduction

La découpe au laser utilise l'énergie à haute densité produite par la focalisation du laser pour réaliser la fabrication de feuilles.

Par rapport aux méthodes traditionnelles de fabrication de tôles, la découpe laser offre une qualité de découpe élevée, une vitesse de découpe rapide, une grande adaptabilité des matériaux, etc.

Actuellement, la technologie de découpe laser est largement utilisée pour la fabrication de matériaux métalliques et non métalliques, ce qui permet de réduire considérablement le temps de fabrication et les coûts de fabrication, ainsi que d'améliorer la qualité des pièces.

En fonction des types de lasers, la machine de découpe laser peut être divisée en trois types : la machine de découpe laser YAG, la machine de découpe laser CO2 machine de découpe laser, et machine de découpe laser à fibre, qui sont d'excellents outils de découpe pour remplacer le travail manuel.

II. Machine de découpe laser à fibre

machine de découpe laser à fibre

Principe de fonctionnement

Le machine de découpe laser à fibre est un type de machine de découpe laser qui utilise le laser à fibre comme source lumineuse.

Son principe de fonctionnement consiste à produire des faisceaux laser qui sont guidés et élargis par un câble à fibre optique.

Le faisceau se concentre ensuite sur la pièce, produisant un point de combustion ou de fusion, et est soufflé par un gaz à haute pression, réalisant ainsi la découpe.

Un laser à fibre est un faisceau laser à haute densité de puissance produit par de nouveaux lasers à fibre sur le marché international et produit une découpe automatique via un système CNC déplaçant la position d'irradiation du point.

Matériaux appropriés

La machine de découpe laser à fibre peut être largement utilisée pour découper des matériaux métalliques variés, tels que l'acier inoxydable, l'acier au carbone, l'aluminium et les alliages de cuivre.

Bien qu'il puisse couper des matériaux métalliques non métalliques, il est principalement conçu pour la coupe de matériaux métalliques.

Avantages et limites

Comparés aux encombrants lasers à gaz et à semi-conducteurs, les lasers à fibre présentent des avantages significatifs, qui deviennent essentiels dans des domaines tels que la fabrication de haute précision, les systèmes de lidar laser, la technologie spatiale et la médecine laser.

Avantages :

Haute précision et rapidité :

La machine de découpe laser à fibre se caractérise par une vitesse rapide et une grande précision lors de la découpe de feuilles minces.

Il adopte principalement une structure à portique. Avec un taux de conversion photoélectrique élevé et une faible consommation d'énergie, il ne nécessite pas de gaz de travail.

Ainsi, à puissance égale, la vitesse de coupe des machines de découpe laser à fibre est plus rapide que celle des machines de découpe laser au CO2 lasers.

Haute efficacité:

En outre, les lasers à fibre peuvent réduire l'utilisation de lentilles, diminuer considérablement les coûts de maintenance et améliorer l'efficacité de la productivité.

Limitation

Épaisseur de coupe :

Ce laser à fibre est très adapté aux matériaux fins, la découpe de matériaux épais risque donc de ne pas donner de bons résultats.

La découpe de matières premières très transparentes telles que les profilés en alliage d'aluminium et le cuivre est rigide.

Coût:

L'investissement initial de la machine peut être plus élevé que celui d'autres types de machines de découpe au laser.

Composants essentiels

Source laser à fibre :

La source laser à fibre est le cœur de la machine de découpe laser à fibre, qui peut générer et amplifier un faisceau laser à l'intérieur de la fibre de verre.

Sa puissance de sortie est généralement comprise entre 500 et 12 000 watts.

Découpage Tête :

La tête de coupe est équipée d'une lentille de focalisation qui permet de focaliser le faisceau laser sur la surface du matériau.

Il comprend généralement une détection capacitive pour maintenir une distance de focalisation appropriée par rapport à la surface du matériau.

Contrôleur CNC :

Le système CNC est le cerveau de la machine de découpe laser à fibre, qui contrôle le mouvement de la machine, la puissance du laser et la fréquence des impulsions.

Lit et Gantry :

Le lit est utilisé pour soutenir le matériau à découper.

Le portique est un cadre qui déplace la tête de coupe sur le matériau.

Maintenance

L'un des avantages d'une machine de découpe laser à fibre est qu'elle ne nécessite qu'un entretien minime.

Il ne nécessite pas d'alignement des miroirs ni de gaz laser.

Toutefois, il est essentiel de garder l'appareil propre, de veiller à ce qu'il n'y ait pas de débris sur l'objectif et de vérifier régulièrement l'état du câble optique.

Attentes futures

L'avenir des machines de découpe laser à fibre est prometteur et constitue un choix intéressant pour de nombreuses industries en raison de leur efficacité, de leur rapidité et de leur précision.

Il offre également des solutions robustes et à haut rendement pour la découpe de nombreux matériaux et sera apprécié dans de nombreux domaines.

III. LE CO2 Machine de découpe au laser

Machine de découpe laser CO2

Principe de fonctionnement

Les émissions de CO2 La machine de découpe laser utilise un faisceau laser de haute puissance pour le guider sur la surface du matériau à découper par l'intermédiaire d'un dispositif optique. La combinaison des systèmes optiques CNC et laser garantit une irradiation précise du faisceau sur le matériau.

Le faisceau laser focalisé est irradié sur le matériau, ce qui le fait fondre, brûler, vaporiser ou l'expulse par un flux d'air puissant, pour finalement former une coupe avec une finition de surface de haute qualité.

Matériaux appropriés

Les émissions de CO2 La machine de découpe laser peut découper de l'acier au carbone sur une longueur de 20 mm, de l'acier inoxydable sur une longueur de 10 mm et de l'alliage d'aluminium sur une longueur de 8 mm. La longueur d'onde du CO2 Le laser est de 10,6 UM, ce qui est relativement simple à absorber pour les matériaux non métalliques et peut être utilisé pour couper des matériaux non métalliques tels que le bois, l'acrylique, le polypropylène, le plexiglas, etc. De haute qualité.

Avantages et limites

Avantages :

La précision de la machine sera meilleure car le faisceau laser ne s'use pas pendant le traitement.

De plus, la possibilité de déformation du matériau de coupe est réduite en raison de la plus petite zone d'impact du système laser.

Dans le même temps, les émissions de CO2 La machine de découpe laser est pratique pour serrer la pièce à usiner et réduire la contamination de la pièce.

Selon le règlement international de sécurité, les risques liés aux lasers sont divisés en quatre niveaux, et le CO2 les lasers sont les moins nocifs.

Limitation :

Le coût du CO2 est le plus élevé des trois types de machines de découpe laser.

Composants essentiels

LE CO2 Laser : 

Les émissions de CO2 Le laser est le cœur de la machine, qui peut générer un faisceau laser pour la découpe des matériaux.

Tête de coupe :

La tête de coupe contient une lentille de focalisation, qui peut concentrer le faisceau sur la surface du matériau. Elle est également équipée d'un système de détection capacitif qui permet de maintenir une focalisation appropriée.

Contrôleur CNC :

Le contrôleur CNC est le cerveau de la machine de découpe laser, qui peut contrôler le mouvement de la machine, la puissance du laser et la fréquence des impulsions.

Lit et Gantry :

Le lit est utilisé pour soutenir les matériaux à découper.

Le portique est un cadre utilisé pour déplacer la tête de coupe.

Auxiliaire Cmise en œuvre Gcomme Sdemander System:

Ce système a deux fonctions, l'une étant de nettoyer la zone de coupe. Le gaz de coupe auxiliaire soufflera le matériau fondu et oxydé loin de la zone de coupe, ce qui aidera à garder les coupes propres et à réduire la formation d'une deuxième zone chaude touchée.

L'autre est l'assistance à la combustion : dans certaines applications, telles que le découpage de l'acier au carbone, le gaz d'aide au découpage (généralement de l'oxygène) peut également participer à la réaction de découpage, en apportant une chaleur supplémentaire. La vitesse et l'efficacité de la coupe peuvent ainsi être accrues.

Refroidissement Systeme :

Au cours du processus de découpe laser, il peut y avoir une production massive de chaleur, et le système de refroidissement est utilisé pour maintenir la température des lasers et d'autres composants importants à un niveau stable.

Les lasers et les composants optiques externes (y compris la lentille de focalisation) doivent être refroidis. Selon la taille et la configuration du système, la chaleur perdue peut être fournie ou directement transformée en air. L'eau est un agent de refroidissement courant et est généralement recyclée dans des refroidisseurs ou des systèmes de transfert de chaleur.

Maintenance

La maintenance du système d'échange de quotas de CO2 L'entretien de la machine de découpe laser comprend le maintien de la propreté et du positionnement de l'équipement optique, le bon fonctionnement du système de refroidissement et la vérification du mélange de gaz (dioxyde de carbone, hélium et azote) dans le laser.

Attentes futures

Avec les progrès de la technologie, les émissions de CO2 La machine de découpe laser sera plus efficace et plus fonctionnelle et s'engagera à améliorer la consommation et l'efficacité.

IV. YAG Machine de découpe au laser

Bien que la machine de découpe laser YAG se caractérise par son faible coût et sa bonne stabilité, son efficacité énergétique est généralement inférieure à 3%. Actuellement, la puissance de sortie est inférieure à 800 W. Elle est principalement utilisée pour le perçage et la découpe de feuilles minces en raison de sa faible énergie de sortie.

Son faisceau laser vert peut être utilisé dans des conditions d'ondes pulsées et constantes.

Il se caractérise par de courtes longueurs d'onde et de bonnes performances de mise au point.

Il convient parfaitement à la fabrication précise, particulièrement efficace pour la fabrication de trous dans des conditions d'impulsion, et il est également utilisé pour la découpe, le soudage et la lithographie.

La longueur d'onde de la machine de découpe laser solide YAG n'est pas facilement absorbée par les matériaux non métalliques, de sorte qu'elle ne convient pas à la découpe des matériaux non métalliques.

La tâche actuelle de la machine de découpe laser YAG consiste à améliorer la stabilité et la durée de vie de l'alimentation électrique, c'est-à-dire à mettre au point une source lumineuse d'excitation à pompe optique de grande capacité et de longue durée de vie.

L'utilisation d'une pompe optique à semi-conducteur permet d'augmenter considérablement l'efficacité énergétique.

V. Conclusion

machine de découpe laser à fibre

Ces différents types de machines de découpe laser ont considérablement modifié la fabrication de tôles et d'autres projets mécaniques. Elles offrent une découpe de haute précision pour les formes complexes, ce qui peut améliorer l'efficacité du travail, réduire les déchets et simplifier le processus de productivité.

Bien qu'elles soient confrontées à des défis, les machines de découpe au laser restent prometteuses en raison de leurs caractéristiques indispensables.

Il est donc non seulement utile d'en savoir plus sur les types de machines de découpe laser, mais aussi indispensable pour les entreprises qui cherchent à optimiser leurs opérations, à réduire les déchets et à augmenter leur productivité.

Les machines de découpe laser d'ADH comprennent une machine de découpe laser à fibre à table unique, une machine de découpe laser à fibre à table double, une machine de découpe laser à fibre à double usage, une machine de découpe laser pour tubes et une machine de découpe laser de précision.

Vous pouvez consultez nos produits pour choisir la bonne machine ou consulter nos ventes pour obtenir des informations détaillées.

FAQs :

1. Quels sont les facteurs à prendre en compte lors du choix d'une machine de découpe laser ?

Lors du choix d'une machine de découpe laser, il convient de tenir compte de facteurs tels que le type de matériau à découper, la précision requise, la vitesse, le coût de production et l'efficacité énergétique de la machine.

2. L'utilisation de la machine de découpe laser est-elle sûre ?

Bien que les machines de découpe au laser soient généralement sûres lorsqu'elles sont utilisées conformément aux protocoles de sécurité appropriés, elles peuvent également présenter des risques tels que des brûlures, des lésions oculaires et une exposition à la fumée. L'utilisation d'un équipement de sécurité et d'une formation appropriés est cruciale.

3. Quelle est l'efficacité de la machine de découpe laser à fibre par rapport à d'autres types de machines ?

Les machines de découpe laser à fibre sont connues pour leur grande efficacité, en particulier pour la découpe de matériaux fins. Par rapport à d'autres types de machines de découpe laser, elles permettent également d'économiser de l'énergie de manière significative.

4. Les machines de découpe au laser peuvent-elles sculpter ou découper ?

Oui, certains types de machines de découpe laser (comme les lasers Nd et Nd YAG) conviennent parfaitement à des tâches de sculpture autres que la découpe.

5. Quels sont les progrès de la technologie des machines de découpe au laser ?

Les progrès de la technologie des machines de découpe laser comprennent des améliorations de la précision et de la vitesse de découpe, de l'efficacité énergétique, le développement de machines capables de découper des matériaux plus épais et l'intégration de logiciels intelligents pour améliorer l'automatisation et le contrôle.

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