![Quelques connaissances de base en technologie de découpe laser 1]()
La découpe laser est l'une des techniques de découpe les plus avancées au monde. Elle permet de découper aussi bien les métaux que les matériaux non métalliques. Que ce soit dans l'industrie automobile, la construction mécanique ou l'électroménager, on retrouve fréquemment des traces de découpe laser. Cette technique offre des avantages tels qu'une fabrication de haute précision, une grande flexibilité, la capacité de découper des formes irrégulières et une efficacité élevée. Elle permet de relever des défis que les méthodes traditionnelles ne pouvaient pas surmonter. Aujourd'hui, nous allons vous présenter quelques notions de base sur la technologie de découpe laser.
Principe de fonctionnement de la découpe laser
La découpe laser est réalisée grâce à un générateur laser qui émet un faisceau laser de haute énergie. Ce faisceau est ensuite focalisé par une lentille, formant un point lumineux extrêmement fin. En focalisant ce point lumineux sur des zones spécifiques, les matériaux absorbent l'énergie du laser et subissent alors des transformations telles que l'évaporation, la fusion, l'ablation ou l'inflammation. Un flux d'air comprimé (CO₂, oxygène, azote) élimine ensuite les résidus. La tête laser, actionnée par un servomoteur piloté par programme, se déplace le long d'une trajectoire prédéfinie sur les matériaux afin de découper des pièces de formes variées.
Catégories de générateurs laser (sources laser)
La lumière peut être classée en différentes catégories : rouge, orange, jaune, verte, etc. Elle peut être absorbée ou réfléchie par les objets. La lumière laser est également de la lumière. Les caractéristiques d'un laser varient selon sa longueur d'onde. Le milieu amplificateur du générateur laser, qui transforme l'électricité en impulsion laser, détermine la longueur d'onde, la puissance de sortie et l'application du laser. Ce milieu amplificateur peut être gazeux, liquide ou solide.
1. Le laser à gaz le plus courant est le laser CO2 ;
2. Les lasers à semi-conducteurs les plus courants comprennent les lasers à fibre, les lasers YAG, les diodes laser et les lasers rubis ;
3. Le laser à l'état liquide utilise certains liquides comme solvant organique comme milieu de travail pour générer de la lumière laser.
Les matériaux absorbent la lumière laser de différentes longueurs d'onde. Par conséquent, le générateur laser doit être choisi avec soin. Dans l'industrie automobile, le laser le plus couramment utilisé est le laser à fibre.
Modes de fonctionnement de la source laser
La source laser possède souvent 3 modes de fonctionnement : mode continu, mode modulation et mode impulsionnel.
En mode continu, la puissance de sortie du laser est constante. La chaleur pénétrant dans les matériaux est ainsi relativement uniforme, ce qui convient aux découpes rapides. Cela permet non seulement d'améliorer l'efficacité du travail, mais aussi de réduire l'effet de la zone affectée par la chaleur.
En mode modulation, la puissance de sortie du laser est proportionnelle à la vitesse de coupe. En limitant la puissance en chaque point, il permet de maintenir un faible dégagement de chaleur dans les matériaux et d'éviter ainsi des bords de coupe irréguliers. Sa commande étant relativement complexe, son rendement est limité et son utilisation est de courte durée.
Le mode pulsé se divise en mode pulsé normal, mode super pulsé et mode pulsé ultra-intense. Leur principale différence réside dans l'intensité. L'utilisateur peut choisir le mode le plus adapté aux caractéristiques des matériaux et à la précision de la structure.
En résumé, le laser fonctionne généralement en mode continu. Cependant, pour obtenir une qualité de découpe optimale, il est nécessaire, pour certains matériaux, d'ajuster la vitesse d'avance, notamment la vitesse de montée, la vitesse de coupe et le délai de rotation. Par conséquent, en mode continu, il ne suffit pas de réduire la puissance. La puissance du laser doit être ajustée en modifiant la fréquence des impulsions.
Réglage des paramètres de découpe laser
En fonction des exigences spécifiques à chaque produit, il est nécessaire d'ajuster les paramètres dans différentes conditions de travail afin d'obtenir des résultats optimaux. La précision de positionnement nominale de la découpe laser peut atteindre 0,08 mm et la précision de positionnement répétable 0,03 mm. En pratique, la tolérance minimale est de l'ordre de ±0,05 mm pour l'ouverture et de ±0,2 mm pour l'emplacement du trou.
Les matériaux et leurs épaisseurs respectives requièrent des énergies de fusion différentes. Par conséquent, la puissance de sortie du laser nécessaire varie. En production, les fabricants doivent trouver un équilibre entre vitesse et qualité, et sélectionner la puissance de sortie et la vitesse de coupe appropriées. Ainsi, la zone de découpe bénéficie d'une énergie optimale et les matériaux sont fondus efficacement.
Le rendement de conversion de l'électricité en énergie laser par un laser est d'environ 30 à 35 %. Cela signifie qu'avec une puissance d'entrée d'environ 4 285 W à 5 000 W, la puissance de sortie n'est que d'environ 1 500 W. La consommation d'énergie réelle est donc bien supérieure à la puissance de sortie nominale. De plus, conformément au principe de conservation de l'énergie, une partie de cette énergie est transformée en chaleur ; il est donc nécessaire d'ajouter un refroidisseur d'eau industriel .
S&A est un fabricant de refroidisseurs fiable, fort de 19 ans d'expérience dans l'industrie laser. Ses refroidisseurs d'eau industriels sont adaptés au refroidissement d'une large gamme de lasers : lasers à fibre, lasers CO2, lasers UV, lasers ultrarapides, diodes laser, lasers YAG, etc. Tous les refroidisseurs S&A sont construits avec des composants éprouvés, garantissant un fonctionnement sans faille et une utilisation en toute sérénité.
![refroidisseur d'eau industriel]( "refroidisseur d'eau industriel")
