Avec le développement économique croissant, les domaines d’application des tôles de moyennes et grandes épaisseurs en acier inoxydable sont devenus de plus en plus étendus. Les produits fabriqués par celui-ci sont maintenant largement utilisés dans l'ingénierie de la construction, la fabrication de machines, la fabrication de conteneurs, la construction navale, la construction de ponts et d'autres industries. De nos jours, la découpe au laser est la principale méthode de découpe des tôles épaisses en acier inoxydable, et pour obtenir des résultats de découpe de haute qualité, il faut maîtriser certaines compétences en matière de processus.

D'une manière générale, la tôle de moyenne épaisseur fait référence à une épaisseur de 10,0 à 25,0 mm, une tôle d'une épaisseur de 25,0 à 60 mm est appelée une tôle épaisse et une tôle d'une épaisseur de plus de 60 mm est une tôle ultra épaisse.

1. Critères d’évaluation pour la découpe au laser des tôles épaisses

 
1. Rugosité   

La section de découpe laser formera des lignes verticales, la profondeur des lignes détermine la rugosité de la surface coupée, plus les lignes sont peu profondes, plus la section coupée est lisse, plus les lignes sont profondes, plus la section est rugueuse. Plus le grain est peu profond, meilleure est la qualité de découpe.

2. Verticalité   

Pour les tôles épaisses, la verticalité de l'arête de coupe est très importante. Lorsqu'il est éloigné du point focal, le faisceau laser devient divergent, ce qui peut entraîner des incohérences dans la largeur supérieure et inférieure de la fente ; le bord de coupe s'écarte trop de la ligne verticale, ce qui rendra la pièce de qualité inférieure et difficile à utiliser; plus le bord vertical est élevé, meilleure est la qualité de découpe .

3. Largeur de découpe   

La largeur de découpe détermine le diamètre intérieur du contour. Dans la découpe réelle, les paramètres doivent être ajustés pour compenser le matériau coupé afin de garantir que la pièce à usiner est de la taille requise.

 
4. Texture   

Lors de la découpe de tôles épaisses à grande vitesse, le métal fondu n'est pas éjecté de l'incision sous le faisceau laser vertical, mais est éjecté à l'arrière du faisceau laser . Cela formera une ligne courbe sur le tranchant. Pour résoudre ce problème, il est nécessaire de réduire la vitesse d'avance à la fin du processus de découpe, ce qui peut grandement éliminer la formation de lignes.

 
5. Bavures

La présence et la quantité de bavures est un facteur très important pour déterminer la qualité de la découpe laser. L'élimination des bavures nécessite un travail supplémentaire, qui sera calculé en temps et en coûts de main-d'œuvre. Par conséquent, la présence ou l'absence de bavures est le critère de base pour juger si la découpe laser est qualifiée.

 
6. Zone affectée par la chaleur   

La zone affectée par la chaleur fait référence à la profondeur de la zone où la structure interne change. Lors de la découpe laser, la zone métallique près de la découpe est chauffée, ce qui peut provoquer des changements dans la structure du métal. Par exemple, certains métaux durciront.

7. Déformation   

Si la découpe chauffe fortement la pièce, elle se déformera, ce qui est particulièrement important dans le traitement de précision. Le contrôle de la puissance du laser et l'utilisation du laser d'impulsions courtes peuvent réduire l'échauffement des pièces et éviter la déformation.

 
2. Exigences de processus pour la découpe au laser de tôles épaisses en acier inoxydable

 
1. Sélection des buses     

Le diamètre de la buse détermine la forme du flux de gaz entrant dans l'incision, la zone de diffusion de gaz et le débit de gaz, ce qui affecte l'élimination du matériel fondu et la stabilité de découpe. Le flux d'air dans l'incision est important, la vitesse est rapide et la position de la pièce dans le flux d'air est appropriée, plus la capacité de projection est forte pour éliminer le matériau fondu. Plus l'acier inoxydable est épais, plus grand la buse doit être utilisée, plus le réglage de la vanne proportionnelle est grand et plus le débit est grand, la pression peut être assurée et l'effet de section normal peut être coupé.

Spécifications : Les spécifications de la buse ici se réfèrent principalement à l'ouverture finale. Prenons la buse de découpe Precitec comme exemple, l' ouverture est de 1,5 mm à 5,0 mm. Le choix de l'ouverture est principalement lié à la puissance de découpe : plus la puissance est élevée, plus il y a de chaleur et plus le volume d'air est important. Lorsque nous coupons des tôles de moins de 3 mm, nous choisissons généralement des buses avec une ouverture de 2,0 mm; lors de la découpe de tôles de 3 mm à 10 mm, nous choisissons des buses de 3,0 mm. Lors de la découpe de feuilles de plus de 10 mm, nous devons utiliser des buses de 3,5 et plus.

Buses à simple et double couche : De manière générale, les buses à double couche sont utilisées pour la découpe par oxydation (le gaz auxiliaire est l'oxygène), et les buses à une seule couche sont utilisées pour la découpe par fusion (le gaz auxiliaire est l'azote). Cependant, certains lasers ont des instructions spéciales, qu'il s'agisse d'utiliser une seule couche ou une double couche. Dans ce cas, suivez les instructions du laser.

 
2. Sélection du gaz auxiliaire et pureté du gaz     

Divers gaz auxiliaires sont souvent utilisés dans la découpe laser de l’ acier inoxydable, tels que l'oxygène, l'azote, l'air, etc., en utilisant différents types de gaz, l'effet de la coupe de la section est différent. L'oxygène résulte à une section noire, l'air résulte à une section jaune clair et l'azote peut empêcher l'oxydation de la couleur d'origine de l'acier inoxydable. L'azote est le gaz auxiliaire préféré pour la découpe de l'acier inoxydable .

 
3. Position du point focal

Si le point foal est différent, l'épaisseur, le matériau et la qualité qui peuvent être coupés sont également différents. Avant la découpe, le point focal réel zéro est mesurée , et le test et l' analyse des paramètres du procédé de découpe peut être réalisée avec le point focal zéro comme point de référence. La défocalisation négative est la principale direction de sélection de procédé de découpe poour acier inoxydable.

 
4. L'influence du réglage de la fréquence laser et du cycle de service des

Impulsions sur la qualité de coupe     

L'impact du changement de fréquence sur la découpe de tôles épaisses en acier inoxydable

La fréquence est réduite de 500 à 100 Hz, l'effet de la section de coupe devient plus fin et la stratification s'améliore progressivement. Lorsque la fréquence est réglée sur 100 Hz, elle ne peut plus couper et la lumière bleue est inversée. Grâce au changement de fréquence, on trouve la meilleure plage de fréquences. Afin d'assurer la meilleure section de coupe, le nombre d'impulsions doit être parfaitement adapté à l'énergie d'une seule impulsion.

L'effet du changement de cycle de service d'impulsion sur la découpe de tôles épaisses en acier inoxydable :

Le cycle de service d'impulsion 45% est la valeur critique. Si vous continuez à réduire le cycle de service, il y aura des surfaces inférieures non coupées. Le cycle de service augmente à 60%, la section devient rugueuse, le délaminage est évident et la coupe la surface devient jaune.

Le rapport cyclique d'impulsion fait référence à la proportion du temps d'irradiation du faisceau dans chaque impulsion. Une fréquence d'impulsion est le rapport entre le nombre d’apparition des pics de puissance dans une impulsion, un rapport cyclique d'impulsion est le rapport entre pic de puissance et faible puissance.