Dans l'industrie moderne, les machines de découpe laser à fibre sont devenues des outils indispensables au traitement des métaux grâce à leur haute précision, leur rapidité et leur grande flexibilité. Elles permettent de réaliser sans difficulté des découpes allant des composants électroniques de précision aux grandes pièces mécaniques. Aujourd'hui, nous vous proposons une présentation détaillée de l'utilisation d'une machine de découpe laser à fibre pour la découpe des métaux.
1. Préparation avant la découpe
1. Mise en place des équipements et configuration de l'environnement
Il est tout d'abord nécessaire de choisir un espace de travail adapté à la machine de découpe laser à fibre. Placez l'appareil sur un établi stable et robuste, en veillant à ce qu'il ne vibre pas pendant son fonctionnement. Il est également essentiel de garantir un environnement de travail sec et bien ventilé afin d'éviter tout dommage causé par l'humidité et la poussière. Enfin, il convient de se tenir à l'écart des sources d'interférences électromagnétiques importantes, telles que les gros moteurs et les machines à souder, afin de ne pas perturber le bon fonctionnement de l'appareil.
2. Raccordement entre l'alimentation électrique et la source de gaz
Inspectez soigneusement le cordon d'alimentation de l'appareil pour vous assurer qu'il n'est ni endommagé, ni usé, ni défectueux. Conformément au manuel d'utilisation, branchez correctement le cordon d'alimentation, puis allumez l'appareil. Ce dernier effectuera alors un autotest. Surveillez l'état des voyants sur le panneau de commande afin de détecter toute alarme anormale.
Les machines de découpe laser à fibre nécessitent généralement des gaz auxiliaires tels que l'oxygène ou l'azote pendant le processus de découpe. Il est donc essentiel de bien raccorder la source de gaz et de vérifier l'étanchéité du circuit de gaz afin d'éviter toute fuite d'air. La pression et le débit du gaz doivent être ajustés en fonction du matériau à découper et des exigences du processus.
3. Fixation du matériau métallique
En fonction de la forme, de la taille et de l'épaisseur du matériau métallique à découper, choisissez le dispositif de fixation approprié et fixez-le solidement sur la table de découpe. Pour les tôles minces, des dispositifs magnétiques peuvent être utilisés ; pour les tôles épaisses ou les matériaux de formes complexes, des dispositifs spécifiques sur mesure peuvent être nécessaires. Il est essentiel d'empêcher tout déplacement du matériau pendant la découpe pour garantir la précision de celle-ci.
4. Inspection de la tête de coupe et du trajet optique
Vérifiez que la tête de coupe est bien fixée et sans jeu. Assurez-vous également que la buse est propre, dégagée et en bon état. Un problème de buse peut nuire à la qualité de la coupe et même entraîner une panne de l'appareil.
De plus, le système optique doit être vérifié afin de s'assurer que le trajet de transmission du laser est dégagé. La propreté de la lentille peut être contrôlée par la fonction d'autocontrôle de l'appareil ou manuellement. En cas de poussière ou de taches, un nettoyage avec des outils spécifiques est nécessaire.
2. Paramètres de coupe
1. Sélectionnez le mode de coupe
Les machines de découpe laser à fibre proposent généralement plusieurs modes de découpe, tels que la découpe pulsée et la découpe continue. Le choix du mode dépend du type et de l'épaisseur du matériau métallique. Par exemple, pour les tôles fines, la découpe continue est souvent plus adaptée, car elle permet une vitesse de découpe plus élevée et une meilleure qualité. Pour les plaques épaisses, la découpe pulsée garantit une profondeur et une efficacité de découpe optimales.
2. Réglez la puissance du laser
La puissance du laser est un paramètre essentiel qui influence la qualité de la découpe. Plus la puissance est élevée, plus l'énergie du laser est importante et plus la profondeur de découpe est grande. Cependant, une puissance excessive peut entraîner des brûlures superficielles, des déformations et d'autres problèmes avec le matériau. En règle générale, pour les tôles fines, une puissance laser plus faible suffit ; pour les tôles plus épaisses, il est nécessaire d'augmenter la puissance en conséquence. Par exemple, pour découper une plaque d'acier inoxydable de 1 mm d'épaisseur, la puissance du laser peut être réglée à environ 1 000 W ; pour découper des plaques d'acier inoxydable de 5 mm d'épaisseur, il peut être nécessaire d'augmenter la puissance à 2 000-3 000 W.
3. Ajuster la vitesse de coupe
La vitesse de découpe est étroitement liée à la puissance du laser. À une certaine puissance, une vitesse excessive peut entraîner une découpe et une pénétration incomplètes du matériau. À l'inverse, une vitesse trop faible nuit à la productivité et peut provoquer un échauffement excessif du matériau, engendrant des surfaces de découpe rugueuses et déformées. Généralement, la vitesse de découpe doit être optimisée et ajustée en fonction de l'épaisseur du matériau et de la puissance du laser. Par exemple, pour une plaque d'acier inoxydable de 1 mm d'épaisseur, la vitesse de découpe peut être réglée entre 1 000 et 1 500 mm/s. Pour des plaques de 5 mm d'épaisseur, elle peut être réduite à 200-400 mm/s.
4. Déterminer les paramètres des gaz auxiliaires
Le gaz auxiliaire joue un rôle crucial dans la découpe laser à fibre. Il permet d'évacuer les scories générées pendant la découpe, de protéger la tête de coupe et la lentille, et d'interagir avec le laser pour améliorer la qualité et la vitesse de découpe. Le choix du gaz auxiliaire dépend du matériau métallique. Par exemple, pour la découpe de l'acier au carbone, l'oxygène est couramment utilisé : la réaction chimique entre l'oxygène et le fer permet de dissiper la chaleur et d'améliorer ainsi l'efficacité de la découpe. Pour la découpe de l'acier inoxydable et des alliages d'aluminium, l'azote est souvent privilégié : il prévient l'oxydation de la surface de coupe et permet d'obtenir une meilleure qualité de découpe.
De plus, la pression et le débit du gaz auxiliaire doivent être ajustés en fonction de l'épaisseur du matériau et des exigences du processus de découpe. En règle générale, plus le matériau est épais, plus la pression et le débit de gaz requis sont élevés. Par exemple, pour la découpe d'acier au carbone de 1 mm d'épaisseur, la pression d'oxygène peut être réglée entre 0,5 MPa et 0,8 MPa ; pour la découpe d'acier au carbone de 5 mm d'épaisseur, il peut être nécessaire d'augmenter la pression d'oxygène à 1,0 MPa-1,5 MPa.
5. Ajuster la position de mise au point
La position du foyer détermine la répartition de l'énergie laser à la surface du matériau et influe considérablement sur la qualité de la découpe. Un foyer trop haut disperse l'énergie laser et réduit la profondeur de découpe ; un foyer trop bas peut provoquer des brûlures superficielles. Les machines de découpe laser à fibre sont généralement équipées d'un système d'autofocus, mais en pratique, des réglages précis restent nécessaires en fonction de l'épaisseur du matériau et des exigences de découpe. Pour les plaques minces, le foyer peut être réglé en surface ou légèrement en dessous. Pour les plaques épaisses, il est généralement nécessaire de régler le foyer à une certaine profondeur. La position optimale du foyer peut être déterminée grâce à la fonction de mise au point de l'appareil ou par des essais de découpe.
3. Processus d'opération de découpe
1. Importer les graphiques de découpe
Une fois les paramètres de découpe définis, importez le motif de découpe dans le système de contrôle de la machine de découpe laser à fibre. Le motif peut être un graphique vectoriel créé à l'aide d'un logiciel de CAO ou d'un autre logiciel de dessin, ou un graphique bitmap obtenu par numérisation ou photographie. Après l'importation, vérifiez soigneusement que la taille, la forme et la position du motif sont correctes afin de garantir sa conformité aux exigences de découpe.
2. Coupe simulée
Avant de lancer officiellement la découpe, il est recommandé d'effectuer une simulation. Lors de cette simulation, l'équipement fonctionnera selon les paramètres et la trajectoire de découpe définis, mais sans émettre de laser. Cela permet de vérifier la conformité de la trajectoire, l'absence de risque de collision et le bon fonctionnement de l'équipement. Si des problèmes sont détectés lors de la simulation, tels que des erreurs de trajectoire ou des retards de mouvement, ils doivent être corrigés sans délai.
3. Commencez à couper
Après avoir vérifié l'absence de problèmes lors de la simulation de découpe, mettez en marche le laser et l'équipement de découpe. Le faisceau laser découpera alors le matériau métallique selon la trajectoire et les paramètres prédéfinis. Pendant la découpe, il est important d'observer attentivement le fonctionnement de l'équipement, notamment la fluidité des mouvements de la tête de découpe et l'absence de bruits anormaux ou d'étincelles. Il convient également de contrôler la qualité de la découpe : la surface doit être lisse, sans bavures, et la largeur du cordon uniforme. Si la qualité est insatisfaisante, interrompez immédiatement la découpe, analysez les causes du problème et ajustez les paramètres.
4. Traitement après découpe et entretien des équipements
1. Inspection et nettoyage des pièces de coupe
Après la découpe, retirez délicatement la pièce et utilisez des outils comme du papier de verre et une lime pour nettoyer et polir le tranchant, éliminer les bavures et les résidus de coupe, et lisser la surface. Vérifiez simultanément que la précision dimensionnelle et la forme des pièces découpées sont conformes aux exigences. En cas d'écart, analysez-en les causes : paramètres de découpe inadéquats, déformation du matériau ou problèmes de précision de l'équipement. Prenez les mesures correctives nécessaires.
2. Nettoyage et entretien du matériel
Un nettoyage et un entretien réguliers des machines de découpe laser à fibre sont essentiels pour garantir un fonctionnement stable et durable et prolonger leur durée de vie. Après chaque découpe, essuyez la surface de l'équipement avec un chiffon doux et propre afin d'éliminer la poussière et les débris. Nettoyez les résidus et les déchets sur la table de découpe et maintenez-la propre. Parallèlement, il est nécessaire de nettoyer et d'entretenir régulièrement les composants clés tels que les têtes de découpe, les buses et les lentilles. Par exemple, utilisez des produits de nettoyage spécifiques pour lentilles et des chiffons non poussiéreux pour nettoyer les lentilles et garantir leur transmission lumineuse. Vérifiez l'état de la buse et remplacez-la rapidement en cas de problème.
De plus, un entretien régulier doit être effectué sur le système de transmission, le système de lubrification, etc. de l'équipement conformément aux exigences du manuel d'utilisation, comme l'ajout d'huile de lubrification et la vérification de la tension de la courroie.
3. Dépannage et enregistrement
Lors de l'utilisation de l'appareil, tout dysfonctionnement, tel qu'un laser qui ne s'allume pas ou un mouvement anormal de la tête de découpe, doit être rapidement identifié et réparé. Commencez par consulter les informations d'alarme de l'appareil et analysez la cause du dysfonctionnement à partir des messages d'alarme. Les causes fréquentes de dysfonctionnement incluent les problèmes d'alimentation, les défaillances du trajet optique, les pannes du système de contrôle, etc. Si vous ne parvenez pas à résoudre le problème vous-même, contactez sans délai le service d'assistance technique du fabricant de l'équipement pour obtenir de l'aide.
Parallèlement, il est nécessaire de tenir un registre de l'utilisation et des dysfonctionnements des équipements, notamment la durée de fonctionnement, les matériaux et paramètres de coupe, la date et le type de dysfonctionnement. Ces enregistrements permettent d'analyser l'état de fonctionnement des équipements, d'identifier rapidement les problèmes potentiels et de servir de référence pour leur maintenance et leur entretien.
La maîtrise de la découpe des métaux par laser à fibre exige une pratique et une exploration constantes. En suivant scrupuleusement les étapes décrites ci-dessus et en veillant à l'entretien régulier de votre équipement, nous sommes convaincus que vous exploiterez pleinement les performances de votre machine de découpe laser à fibre et obtiendrez une découpe de métal efficace et précise.
