La découpe au laser consiste à irradier le faisceau laser sur le matériau à découper, de sorte que le matériau soit chauffé, fondu et vaporisé, et que la fonte soit soufflée avec du gaz à haute pression pour former un trou, puis le faisceau se déplace sur le matériau, et le trou forme en continu une couture coupée.
Dans les techniques générales de découpe thermique, à l'exception de quelques cas, qui peuvent commencer par le bord de la plaque, la plupart d'entre elles doivent percer un petit trou dans la plaque puis commencer à couper à partir du petit trou.
Principe de perforation laser
Le principe de base de la perforation laser est le suivant : lorsqu'une certaine quantité de faisceau laser est irradiée sur la surface de la tôle, en plus d'une partie de la réflexion, l'énergie absorbée par le métal fait fondre le métal pour former un bain de fusion métallique .Le taux d'absorption du métal en fusion par rapport à la surface du métal augmente, c'est-à-dire qu'il peut absorber plus d'énergie pour accélérer la fusion du métal.À ce stade, un contrôle approprié de l'énergie et de la pression d'air peut éliminer le métal en fusion dans le bain en fusion et continuer à approfondir le bain en fusion jusqu'à ce qu'il pénètre dans le métal.
Dans les applications pratiques, la perforation est généralement divisée en deux manières : la perforation par impulsion et la perforation en rafale.
01 Impulsion perçant
Le principe de la perforation par impulsions consiste à utiliser un laser pulsé à puissance de crête élevée et à faible rapport cyclique pour irradier la plaque à découper, de sorte qu'une petite quantité de matériau soit fondue ou vaporisée, et que le diamètre perforé soit déchargé sous l'action conjointe de soufflage continu et gaz auxiliaires, et continue à pénétrer progressivement dans la plaque.
Le temps d'irradiation laser est intermittent et l'énergie moyenne utilisée est relativement faible, de sorte que la chaleur absorbée par l'ensemble du matériau traité est relativement faible.La chaleur résiduelle autour de la perforation a moins d'effet et moins de résidus restent au site de perforation.Les trous ainsi percés sont également plus réguliers et de plus petite taille, et ont peu d'effet sur la découpe initiale.
Le processus est illustré dans la figure suivante : une fois le faisceau laser irradié sur l'objet traité, la surface du matériau est d'abord chauffée, comme indiqué en (A) ; à mesure que le chauffage s'approfondit progressivement, il joue le rôle de perforation, ce qui est,(B)~(C)~(D).) jusqu'à la pénétration indiquée à la fin(E).L'ensemble du processus de perçage ne se fait pas en une seule fois, mais plusieurs fois étape par étape, en approfondissant progressivement, jusqu'à la pénétration.Par conséquent, le procédé a un temps de perforation relativement long ;cependant, les trous résultants sont plus petits et ont moins d'impact thermique sur l'environnement.
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Perforation par grenaillage
Le principe de la perforation par soufflage: une certaine quantité de faisceau laser à onde continue est irradiée sur l'objet traité, de sorte qu'il absorbe une grande quantité d'énergie et fond, formant une fosse, puis le gaz auxiliaire élimine le matériau fondu pour former un trou pour atteindre l'objectif de pénétration rapide.
En raison de l'irradiation continue du laser, l'ouverture de la perforation de sablage est plus grande et les éclaboussures sont plus graves, ce qui ne convient pas à la découpe avec des exigences de précision plus élevées.
L'ensemble du processus est illustré dans la figure ci-dessus : le foyer est placé au-dessus de la surface du matériau et la taille des pores de la perforation est augmentée pour chauffer rapidement.Bien que cette méthode de perforation produise une grande quantité de métal en fusion et des éclaboussures sur la surface du matériau traité, elle peut réduire considérablement le temps de perçage.
L'effet réel des deux méthodes de perçage est illustré dans la figure suivante.Dans la plupart des cas, la qualité de la perforation par impulsion est meilleure que la perforation par sablage.
Ce test utilise un laser haute puissance multi-module de la série GW5M de 12KW.Avantages de ce produit : en utilisant la technologie 976 nm, le taux de conversion électro-optique est supérieur à 45 %, ce qui réduit considérablement les coûts d'électricité ;conception modulaire haute puissance monomode plus avancée, le produit est plus compact, une meilleure stabilité, une taille plus petite, un poids plus léger;capacité antireflet super ABR, facile à couper l'or, l'argent, le cuivre, l'aluminium et d'autres matériaux hautement réfléchissants;excellente sortie de matrice à dessus plat haute luminosité HBF, excellente performance de soudage de coupe de plaque épaisse.
Il peut être appliqué à la découpe de plaques épaisses, au soudage, au revêtement, etc.il a un large scénario d'utilisation dans l'aviation, la construction navale, l'automobile et d'autres industries.
Heure de publication : 08 janvier 2022