Procédés et classifications pour le travail au laser des métaux

  19 Oct , 2020         Chris         8433

Classification des découpes par laser

Coupe laser au CO2

   Lors de la coupe par laser au CO2, une buse est installée à la sortie du faisceau laser et pulvérisée avec de l’oxygène, de l’air comprimé ou du gaz inerte N2, ce qui augmente la vitesse de coupe et assure un processus de coupe lisse et propre.

YAG coupe par laser solide

   Le coût de la coupe par laser à l’état solide de YAG est faible et stable, mais son efficacité énergétique est généralement inférieure à 3%.A l’heure actuelle, la plupart des produits ont une puissance de sortie inférieure à 800W.Le produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produit produitSon faisceau laser vert peut être utilisé dans le cas d’impulsions ou d’ondes entrecoupées, avec des longueurs d’onde courtes et une bonne concentration de lumière, et il convient pour le travail de précision, en particulier dans le cas du travail par trous à impulsions, mais aussi pour la coupe, le soudage et la lithographie.

Découpe par laser de fibres optiques

   Grâce à la transmission par fibres optiques, la haute précision de coupe par laser à fibres optiques, la facilité d’entretien et la rapidité de coupe, etc. présentent de grands avantages pour le découpage de tôles minces de 4 mm, mais, pour la longueur d’onde des lasers solides, la qualité des tôles épaisses découpées est très faible.Avec une longueur d’onde de 1,06 m, la haveuse à fibres optiques laser n’est pas facilement absorbée par les matériaux non métalliques et ne peut donc pas couper les matériaux non métalliques.En outre, le traitement par laser à fibres optiques doit être effectué dans un environnement totalement fermé, de sorte que le travail sur les équipements sera limité, qu’il ne sera pas assez répandu par rapport à la coupe par laser au CO2 et que les matériaux de coupe seront limités.

Méthode de découpe:

Coupe par fusion laser

1) après fusion partielle de la pièce par coupe par fusion laser, le matériau fondu est pulvérisé à l’aide d’un courant d’air.Étant donné que le transfert de la matière se fait uniquement à l’état liquide, ce procédé est appelé coupe par fusion laser.

2) le faisceau laser force le matériau fondu à sortir de la fente avec un gaz de coupe inerte de haute pureté, le gaz lui-même ne participant pas à la coupe.

3) la coupe par fusion laser est plus rapide que la coupe par gazéification.L’énergie nécessaire à l’évaporation est généralement plus élevée que celle nécessaire à la fusion du matériau.Dans le cas de la coupe par fusion laser, le rayon laser n’est que partiellement absorbé.

4) la vitesse maximale de coupe augmente avec la puissance du laser et la température de fusion du matériau augmente et diminue inversement avec l’épaisseur de la tôle.Pour une puissance laser donnée, la pression d’air à la fente et la conductivité thermique du matériau sont des facteurs limitant la puissance du laser.

5) il n’y a pas d’entaille d’oxydation dans la fusion laser des matériaux ferreux et du titane.Pour les matériaux en acier, la densité de puissance du laser fondu sans gazéification se situe entre 104W/cm2 et 105W/cm2.

Découpage par flamme au laser

   La différence entre la coupe par flamme au laser et la coupe par fusion au laser réside dans l’utilisation de l’oxygène comme gaz de coupe.A l’aide de l’interaction entre l’oxygène et le métal chauffé, il se produit une réaction chimique qui provoque un nouveau chauffage du matériau.Pour des aciers de construction de même épaisseur, la vitesse de coupe de cette méthode est supérieure à celle de la fusion.

   La qualité de ces découpes est inférieure à celle des découpes fondues.Elle produit en effet des fissures plus larges, une plus grande rugosité, une augmentation de la zone affectée par la chaleur et une qualité inférieure des bords.

1) le découpage au laser à la flamme présente des défauts dans les modèles de précision et dans les angles aigus (risque de brûler les angles aigus).Les lasers à mode pulsé peuvent être utilisés pour limiter la zone affectée par la chaleur.

2) puissance du laser pour déterminer la vitesse de coupe.Pour une puissance laser donnée, les facteurs limitatifs sont l’apport d’oxygène et la conductivité thermique du matériau.

Coupe par gazéification laser

   Lors du découpage par gazéification laser, le matériau s’évapore à la fente, ce qui nécessite une puissance laser élevée.Pour éviter que le matériau ne se condense sur la paroi refendue, l’épaisseur du matériau ne doit pas être sensiblement supérieure au diamètre du faisceau laser, de sorte que le procédé ne peut être utilisé que si le matériau fondu n’est pas déchargé.Ce procédé ne peut être utilisé pour le bois et certaines céramiques, qui nécessitent souvent des entailles plus épaisses.

1) le découpage par gazéification laser, dans lequel la focalisation optimale du faisceau dépend de l’épaisseur du matériau et de la qualité du faisceau.

2) la puissance du laser et la chaleur de gazéification ont une certaine influence sur l’emplacement optimal de la focalisation.

3) pour une certaine épaisseur de tôle, la vitesse maximale de coupe est inversement proportionnelle à la température de gazéification du matériau.

4) la densité de puissance laser requise est supérieure à 108W/cm2, en fonction du matériau, de la profondeur de coupe et de la position de focalisation du faisceau.

5) les tôles ont une certaine épaisseur.En supposant une puissance laser suffisante, la vitesse maximale de coupe est limitée par la vitesse du jet de gaz.