I. Introduction
Brève histoire et évolution de la technologie de découpe au laser
La machine de découpe au laser a jeté les bases du traitement au laser. En 1964, les inventions successives du laser solide YAG et du laser à gaz CO2 ont été les principaux fournisseurs des premières sources de lumière.
La première génération de machines industrielles de découpe au laser a été inventée dans les années 1970. Adoptant principalement le laser CO2, elle était utilisée pour découper la tôle.
À cette époque, la découpe au laser a commencé à être appliquée dans de nombreux secteurs, notamment l'automobile, l'aviation et la fabrication de machines, avec des caractéristiques de précision et de vitesse élevées, et des fentes étroites.
Au début du XXIe siècle, les découpeurs laser à fibre utilisés dans le secteur de la découpe ont favorisé les mises à jour et les innovations en matière de découpeurs laser.
Après les années 2010, l'industrie est entrée dans l'ère de l'ultra-haute puissance. En 2017, la première machine de découpe laser de 12 kW a été lancée, marquant l'entrée dans cette ère.
Importance de comprendre les procédures de découpe au laser
En tant que machine-outil de pointe pour la fabrication, machines de découpe laser jouent un rôle irremplaçable dans la promotion de la transformation, la modernisation de l'industrie manufacturière et l'amélioration de la qualité et de l'efficacité.
La connaissance des procédures de découpe au laser peut nous aider :
Tout d'abord, la sécurité et la précision du processus de coupe sont essentielles. Si elle n'est pas utilisée correctement, la machine peut nuire aux opérateurs.
Ainsi, si nous connaissons le processus de fonctionnement de la découpeuse laser, c'est un moyen efficace de protéger les opérateurs et d'entretenir la machine elle-même.
Deuxièmement, la connaissance du processus de découpe laser et du fonctionnement de la machine permet d'obtenir des performances et une qualité de découpe optimales. L'apprentissage de ces paramètres permet d'obtenir les résultats souhaités.
Le dépannage des défauts de coupe les plus courants survient de temps à autre. La résolution des problèmes repose sur les connaissances de l'opérateur.
Reconnaître les problèmes tels que les crasses, les bavures ou les coupes incomplètes et savoir comment ajuster les paramètres pour les résoudre s'avère être une compétence importante dans le processus.
II. Fonctionnement des machines de découpe laser
Définition et principes de travail
En début d'article, commençons par quelques concepts plus simples. Tout d'abord, qu'est-ce qu'un machine de découpe laseret comment cela fonctionne-t-il ? En sachant cela, nous ouvrons la voie à une meilleure compréhension.
Qu'est-ce qu'une machine de découpe laser ? Voici une vidéo que j'ai préparée pour vous.
Après l'avoir visionné, nous avons pu nous faire une idée de ce qu'est une découpeuse laser. Il est temps d'approfondir. Notre société vous expliquera tout en détail.
Une machine de découpe laser est un type d'équipement de découpe thermique qui utilise un faisceau laser à haute puissance et densité pour irradier le métal. Elle peut rapidement faire fondre, vaporiser ou enflammer le métal tout en soufflant la matière fondue à l'aide d'un flux d'air coaxial à grande vitesse afin de réaliser la découpe. C'est l'un des équipements de traitement les plus utilisés dans la fabrication industrielle.
Maintenant que nous avons acquis les concepts des machines de découpe laser, vous voudrez peut-être savoir comment elles fonctionnent. Ses principes de fonctionnement seront expliqués en détail comme suit :
Le faisceau laser de la machine de découpe laser est focalisé en un petit point par une lentille de focalisation, ce qui permet au point focalisé d'atteindre une densité de puissance élevée.
Lorsqu'un point lumineux est projeté sur la surface de la pièce, la température du matériau de la zone focalisée augmente immédiatement, de sorte que le matériau commence à fondre et à se vaporiser.
Un point de coupe s'est ainsi formé. En déplaçant la tête de coupe, les points de coupe sont reliés en une fente étroite pour couper le matériau.
Types de découpeurs laser utilisés (CO2, fibre, etc.)
En fonction des différentes normes, les machines de découpe laser peuvent être divisées en plusieurs catégories.
Toutefois, dans notre article, ils sont principalement divisés en fonction des types de production, notamment les machines de découpe laser CO2, les machines de découpe laser YAG (solide) et les machines de découpe laser à fibre.
Machine de découpe au laser à fibre : cette machine, qui constitue le principal marqueur, utilise des lasers à fibre comme sources lumineuses et offre une qualité de découpe, une précision et une efficacité élevées.
Une machine de découpe laser CO2 est une machine de découpe laser qui utilise du gaz CO2 pour découper des matériaux métalliques et non métalliques. Elle peut découper de manière stable de l'acier au carbone jusqu'à 20 mm, de l'acier inoxydable jusqu'à 10 mm et de l'alliage d'aluminium jusqu'à 8 mm.
YAG (solide) : Bien qu'elle soit rentable et stable, le marché l'a progressivement abandonnée en raison de sa faible efficacité.
Découpe laser par rapport aux méthodes traditionnelles : précision, vitesse, polyvalence, rentabilité
L'article compare principalement la machine de découpe laser aux méthodes de découpe traditionnelles en termes de précision, de vitesse, de polyvalence et de rentabilité, afin de connaître intuitivement les avantages de la machine de découpe laser.
| Objet comparatif | Machine de découpe laser | Méthodes traditionnelles |
| Précision | Capable de réaliser une coupe de haute précision de ±0,1 mm. Zone affectée thermiquement plus petite, minimisant la déformation du matériau | Zone affectée par la chaleur plus étendue, ce qui a un impact sur la qualité du matériau Faible précision |
| Vitesse | Plus rapide que les méthodes traditionnelles. La vitesse de coupe des matériaux en dessous d'une certaine épaisseur (environ 10 mm) est meilleure que celle du plasma ou de l'oxycoupage. | Plus lent que la découpe au laser Avoir un avantage lors de l'oxycoupage au plasma ou à la flamme. |
| Polyvalence | Permettre une plus large gamme de matériaux, d'épaisseurs et de formes | Nombre limité de matériaux, d'épaisseurs et de formes |
| Rapport coût-efficacité | Investissement initial élevé ; faibles coûts d'exploitation à long terme. Précision et rapidité accrues | Faible investissement initial ; plus de déchets et moins d'efficacité |
III. Étape 1：Préparation de la découpe au laser
Nettoyage des lentilles et des miroirs
Avant d'utiliser une découpeuse laser, nous nettoyons d'abord les lentilles et les miroirs. Étant donné qu'une grande quantité de poussière créée pendant la découpe s'accumule sur les miroirs et les lentilles de mise au point, entraînant une perte de puissance et des dommages, le nettoyage est un élément essentiel de la préparation.
Lors du nettoyage, il convient de tremper un coton-tige dans une solution de nettoyage à base d'acétone ou d'alcool, puis de l'essuyer délicatement. Commencez par le centre du miroir, puis effectuez lentement des rotations circulaires jusqu'au bord extérieur.
Inspecter et remplacer les consommables si nécessaire
Les consommables des machines de découpe laser comprennent principalement les tubes laser, les gaz auxiliaires, les lentilles, etc. L'état de ces consommables doit être vérifié régulièrement pour éviter d'affecter l'effet de la découpe.
Il s'agit également d'une procédure essentielle de la découpe laser pour améliorer la précision et l'efficacité de la découpe. La durée de vie des consommables des machines de découpe laser est généralement mesurée en mois.
Mise sous tension de la machine et de l'unité de refroidissement
Avant d'utiliser la machine de découpe laser, vous devez mettre l'appareil sous tension et le refroidisseur en marche. Cependant, il convient de noter que :
Vérifier la tension d'alimentation
Avant toute utilisation, vérifiez que la tension d'alimentation est conforme à la tension nominale de la machine afin d'éviter tout dommage inutile.
Vérifier l'état du refroidisseur
Avant toute utilisation, il convient de vérifier l'état du refroidisseur. Par exemple, s'il y a des problèmes dus à l'accumulation de poussière, à l'obstruction des tuyaux et à l'insuffisance d'eau de refroidissement, vous devez les résoudre à temps. Après avoir mis le refroidisseur sous tension, vérifiez que les joints des tuyaux du refroidisseur ne fuient pas ou ne s'infiltrent pas.
Vérifier la pression et la température de l'eau de refroidissement
La température de l'eau de refroidissement est maintenue de préférence à la température souhaitée du laser sélectionné.
Vérifier l'interrupteur de contrôle du chemin lumineux externe
Vérifier si l'interrupteur de commande du chemin lumineux externe situé au-dessus du refroidisseur est ouvert. Le chemin lumineux externe doit être inspecté une fois par mois ou tous les deux mois.
Axes de repérage et réinitialisation de l'origine
L'objectif de cette étape est de ramener chaque axe de mouvement de la machine à l'origine mécanique ou au point zéro.
IV. Étape 2 : Création et importation du fichier de conception
Création de fichiers de conception et exportation au format vectoriel (DXF, AI, etc.)
Au cours de cette étape, des logiciels connexes peuvent être utilisés pour créer des fichiers de conception pour la découpe au laser, notamment le logiciel de conception de modèles vectoriels CorelDRAW(CDR)、Illustrator(AI)、AutoCAD.
Saisir ou exporter le modèle de découpe pour garantir l'exactitude de la conception et régler les tailles et les paramètres en fonction des besoins de la découpeuse laser.
Exporter les fichiers graphiques complétés dans le logiciel de conception dans un format qui peut être reconnu par la machine de découpe laser. Les formats les plus courants sont PLT, DXF, A, etc.
Vérifier si le fichier exporté est complet et s'il n'y a pas de lignes, de texte, etc. supplémentaires afin de ne pas affecter le découpage.
Importation de fichiers dans le logiciel de contrôle de la découpeuse laser
Copiez le fichier de conception exporté sur l'ordinateur connecté à la machine de découpe laser, généralement au moyen d'une clé USB. Ouvrez le logiciel de contrôle de la découpe laser, sélectionnez le fichier d'importation, recherchez le fichier de conception et ouvrez-le.
Vérification de la taille et de l'emplacement des dessins et modèles
Après les étapes ci-dessus, sélectionnez le motif et réglez la découpe ou la gravure. Vérifiez les paramètres, notamment la couleur, la puissance, la vitesse, etc.
V. Étape 3 : Configuration des paramètres du laser
Sélection du type de matériau et de l'épaisseur appropriés
Les différents matériaux, y compris le métal, le bois et le plastique, nécessitent des paramètres de coupe différents. En outre, l'épaisseur des matériaux a également une influence sur les paramètres de puissance et de vitesse.
Réglage des paramètres du laser
Les réglages doivent porter sur la puissance, la vitesse, la fréquence et la distance de mise au point. Plus la puissance est grande, plus la capacité de coupe est importante.
L'efficacité de la coupe augmente avec la vitesse de coupe. Cependant, la coupe à vitesse excessive peut ne pas couper les matériaux.
Plus la fréquence est élevée, plus l'incision est lisse, mais une fréquence trop élevée rend l'incision moins profonde ; plus la fréquence est basse, plus l'incision est profonde.
Le diamètre du foyer influe sur la largeur de la fente, et la longueur focale appropriée doit être réglée en fonction des différentes épaisseurs de matériau.
Essai de découpe de matériaux de rebut
Avant de procéder à la découpe proprement dite, vous devez faire un essai sur la chute de matériau pour vérifier l'effet de la découpe.
Réglage des paramètres pour une qualité de coupe optimale
Lorsque vous avez trouvé la combinaison de paramètres de coupe la plus appropriée, vous pouvez l'enregistrer en tant que données fixes pour une recette facile, afin de pouvoir l'appeler directement par la suite.
VI. Étape 4 : Chargement et fixation du matériel
Sélection de feuilles plates, propres et de dimensions adéquates
Pour les tôles plates, veillez à ce que la tête du laser soit parallèle à la surface du métal afin de garantir la profondeur et la qualité de la coupe. La tête laser doit être propre afin de préserver la qualité et de protéger la tête du laser.
La taille de la tôle doit correspondre à celle de l'établi afin d'éviter tout désagrément.
Utilisation de poids, de pinces ou de gabarits pour fixer la pièce à travailler
Pour éviter que la pièce ne bouge pendant la coupe, il convient d'adopter des méthodes appropriées. Des poids peuvent être utilisés pour s'adapter aux pièces plus légères.
Les pinces et les gabarits sont des outils de fixation plus professionnels qui peuvent fournir une force de fixation régulière sans endommager la pièce.
S'assurer que le matériau est d'équerre et non déformé
Avant la découpe, il est essentiel de s'assurer que les bords de la pièce sont d'équerre afin d'être parallèles et verticaux par rapport à l'axe de coordonnées de la machine de découpe pour conserver la précision de la trajectoire de découpe.
Par ailleurs, si les métaux présentent des courbes, il est nécessaire de prendre davantage de points de fixation pour garantir la même profondeur de coupe.
VII. Étape 5 : Exécution du programme de découpe
Reculer derrière le bouclier laser ou fermer la porte
Avant de lancer la découpe, il convient de procéder à une inspection finale. Les opérateurs doivent ensuite se retirer derrière le bouclier laser ou fermer la porte, car la lumière intense et la fumée nocive générées pendant la découpe peuvent les blesser.
Démarrage du programme et suivi des premières coupes
Une fois toutes les préparations effectuées, le processus de découpe peut commencer. Toutefois, les premières coupes doivent être soigneusement inspectées pour surveiller les situations anormales, garantir la qualité et ajuster les paramètres.
Mettre en pause ou arrêter la machine en cas de problème
Pendant le processus de découpe, si une anomalie est observée, telle qu'une découpe incomplète, un matériau qui prend feu ou un bruit anormal provenant de la machine, le processus de découpe doit être interrompu ou arrêté immédiatement afin d'éviter que le problème ne s'aggrave.
VIII. Étape 6 : Déchargement des pièces et nettoyage
Retirer avec précaution les pièces de la feuille
Laissez refroidir les pièces coupées et les chutes pour éviter les brûlures. Après refroidissement, retirez avec précaution la tôle de l'établi. N'oubliez pas la température élevée et les bords tranchants de la pièce.
Nettoyage du lit de coupe
Une grande quantité de cendres et de poussières est générée lors de la coupe. Si elles ne sont pas nettoyées à temps, elles auront non seulement une incidence sur l'efficacité ultérieure de la coupe, mais elles endommageront également la machine. Des outils tels que des brosses et des aspirateurs peuvent être utilisés.
Éliminer correctement les déchets
Les déchets doivent être traités avec soin et correctement et envoyés dans un centre de recyclage ou d'élimination afin de protéger l'environnement et d'être responsable vis-à-vis de la société.
IX. Conclusion
La connaissance des processus de découpe au laser joue un rôle crucial dans l'apprentissage automatique. Les machines de découpe au laser promettent un avenir prospère dans l'industrie manufacturière.
Notre société a quatre décennies d'expérience dans la recherche et le développement de machines de découpe laser. Si vous êtes intéressé par nos produits. Veuillez cliquer sur ici. Si vous avez des problèmes, vous êtes Nous vous invitons à nous contacter.
X. Foire aux questions (FAQ)
Quels sont les matériaux qui peuvent être découpés avec une machine de découpe laser ?
Les machines de découpe laser peuvent découper divers matériaux, notamment le bois, toutes sortes de métaux, le papier ou le carton, le plastique et le verre. Les matériaux non métalliques tels que le caoutchouc, le cuir et l'acrylique peuvent également être découpés par des machines de découpe laser CO2.
Quelle épaisseur de matériau une découpeuse laser peut-elle traiter ?
L'épaisseur qu'une découpeuse laser peut traiter dépend de plusieurs éléments. En général, les machines de faible puissance (moins de 1 kW) sont principalement utilisées pour découper des matériaux plus fins tels que le papier, le plastique fin et la tôle. Les machines de grande puissance (plus de 4 kW) sont capables de découper des matériaux plus épais, y compris des plaques de métal épaisses.
Quelles sont les précautions à prendre pour utiliser une découpeuse laser ?
Avant d'opérer, vous devez lire les instructions, porter des lunettes de protection, vous assurer qu'il n'y a pas d'opération unique, comprendre la nature de la pièce à travailler, maintenir la propreté de la zone de travail, adopter des systèmes de ventilation et de filtration, faire attention aux matériaux inflammables et porter un équipement de protection individuelle approprié.
