Errors and solutions in high-power laser cutting

Les paramètres importants du processus qui influent sur la qualité de la découpe comprennent généralement la vitesse de découpe, la puissance du laser, le gaz d'assistance, la position du foyer, la buse laser, les propriétés du matériau, etc. Comme vous pouvez le constater, de nombreux facteurs influencent le processus de découpe au laser. Un contrôle inadéquat ou des paramètres imprécis ont un impact majeur sur la précision et la qualité de la découpe.

Examinons les erreurs de découpe les plus courantes et les solutions à y apporter dans le cadre des opérations quotidiennes.

1. Les problèmes suivants peuvent survenir lors de la découpe de l'acier au carbone à l'oxygène :

1.1 Les rayures de la couche supérieure de la feuille et les lignes de traînée de la couche inférieure sont trop grossières.

Raisons possibles :

(1) La buse est trop grande ;

(2) La pression de coupe est trop élevée et provoque une combustion excessive ;

(3) Si la vitesse de découpe est trop faible, cela entraîne une surchauffe ; si elle est trop élevée, la découpe est insuffisante.

Solution

(1) Remplacer la petite buse par une buse adaptée ;

(2) Réduire la pression du gaz afin d'alléger la surface du tranchant ;

(3) Réglez la vitesse de coupe sur une plage adaptée à la puissance actuelle.

1.2 La couche supérieure de la plaque présente des stries légèrement rugueuses, avec des dents de scie plus petites ou plus profondes, tandis que la couche inférieure présente des lignes de traînée plus nettes.

Raisons possibles :

(1) La buse est trop grande ;

(2) Le degré de défocalisation ne correspond pas ;

(3) La vitesse de coupe est faible.

Solution

(1) Remplacer la petite buse par une buse adaptée ;

(2) Augmenter encore davantage la défocalisation positive tout en conservant le diamètre de la buse inchangé ;

(3) Réglez la vitesse de coupe sur une plage adaptée aux performances actuelles.

1.3 La couche supérieure du profilé en tôle est bien usinée, mais on observe la présence de scories au fond, ce qui nuit à la qualité du profilé.

Raisons possibles :

(1) La défocalisation avant est trop importante, ce qui entraîne une concentration d'énergie et la formation d'une traînée ;

(2) Problème d'alimentation en air : la pression d'air est trop faible, ce qui entraîne la formation d'une ligne de traînée et de scories sur la bande de coupe ;

(3) La vitesse de découpe est trop élevée, ce qui entraîne un retard.

Solution

(1) Réduire la mise au point avant de manière appropriée, laisser les autres paramètres inchangés et observer la formation de scories au fond ;

(2) Augmentez la pression d'alimentation en air de manière appropriée, en veillant à ne pas dépasser 1 bar, puis observez le résultat ;

(3) Réglez la vitesse de coupe sur une plage adaptée au courant de sortie.

2. Lors de la découpe de l'acier inoxydable à l'azote, certains problèmes courants peuvent survenir :

2.1 La découpe de tôles minces en acier inoxydable peut entraîner l'apparition de strates et de surfaces de coupe rugueuses

Raisons possibles :

(1) La défocalisation négative est trop importante, ce qui entraîne la formation de plasma, l'apparition d'une lumière bleue et la formation de couches ;

(2) Le diamètre de la buse est trop petit ;

(3) La pression d'air d'alimentation est trop élevée.

Solution

(1) Réduire la défocalisation négative, laisser les autres paramètres inchangés et observer le phénomène ;

(2) Remplacer la buse par une plus grande ;

(3) Réduisez la pression d'air de manière appropriée.

2.2 Lors de la découpe de tôles épaisses en acier inoxydable, il arrive que la découpe soit incomplète et que la découpe n'atteigne pas le fond de la tôle.

Raisons possibles :

(1) La buse est trop petite ;

(2) Le degré de défocalisation ne correspond pas ;

(3) Pression d'air insuffisante, entraînant une coupe insuffisante.

Solution

(1) Remplacer la buse par une plus grande afin d'augmenter le débit de gaz ;

(2) Accroître encore davantage la défocalisation négative afin que la zone de découpe atteigne le fond ;

(3) Augmentez la pression d'air.

2.3 Une stratification s'est produite lors de la découpe de plaques épaisses en acier inoxydable. Le réglage de la pression d'air et de la mise au point positive et négative n'a pas permis d'améliorer significativement le résultat.

Raisons possibles :

(1) Si la vitesse ne peut pas être augmentée, l'énergie laser est trop concentrée et la réaction avec le matériau est trop intense ;

(2) Le diamètre de la buse est trop petit, ce qui entraîne un débit trop faible.

Solution

(1) À condition que la puissance de crête reste inchangée, réduire la fréquence et le rapport cyclique de manière appropriée ;

(2) Remplacer la buse par une plus grande afin d'augmenter le débit de gaz.