Principe de la machine de découpe laser à fibre
La machine de découpe laser à fibre est un appareil qui utilise le processus de chauffage du matériau avec un laser jusqu'à ce qu'il dépasse son point de fusion pour effectuer la découpe.
Principe de la découpe laser :
La découpe laser utilise l'énergie haute densité produite par un laser focalisé. Le contrôle des impulsions haute fréquence répétitives produit un faisceau d'une fréquence et d'une largeur d'impulsion spécifiques. Ce faisceau laser pulsé est transmis et focalisé sur la surface du matériau à traiter, créant ainsi un faisceau fin à haute densité énergétique. Le matériau fond ou se vaporise instantanément à haute température, permettant ainsi une découpe précise.
To understand the working principle of the fiber laser cutting machine, it is first and foremost a CNC (Computer Numerical Control) machine tool with X, Y, Z three axes that can move in a plane. When a CNC machine is equipped with a fiber laser as the light optic source, it becomes a fiber laser cutting machine, capable of cutting metal materials by controlling the fiber laser beam.
Pour découper des matériaux métalliques avec un laser à fibre, les composants essentiels comprennent un générateur laser à fibre et une tête laser, principalement composée de lentilles optiques, notamment de focalisation et de collimation. On pourrait croire que la tête laser émet le faisceau laser, mais en réalité, c'est le générateur laser à fibre qui le fait. Le faisceau laser est ensuite transmis à la tête laser par un câble optique, permettant la découpe des matériaux métalliques. Le taux de conversion photoélectrique ne pouvant atteindre 100%, un refroidisseur d'eau est nécessaire pour évacuer une partie de la chaleur résiduelle.
Pour une compréhension plus approfondie du principe de fonctionnement de la machine de découpe laser à fibre, il faut comprendre les lasers à fibre.
Qu'est-ce qu'un laser à fibre ?
Un laser à fibre est en réalité un type de laser à solide utilisant l'ytterbium (YB) comme élément central, ce qui lui confère l'indice de réfraction le plus élevé et le recouvre de deux couches de gaine à faible réfraction. Il est acheminé par câble à fibre optique.
Qu'est-ce qu'une machine-outil CNC ?
Il s'agit d'une machine-outil commandée par ordinateur capable d'effectuer des mouvements sur trois ou plusieurs axes. La machine-outil CNC utilisée pour la découpe laser est une machine à trois axes, avec des axes X, Y et Z contrôlés par un automate programmable industriel (PLC) qui fait tourner les servomoteurs, déplaçant ainsi chaque axe de la machine. Le contrôle de l'émission laser permet la découpe laser.
Étapes de l'opération de découpe laser :
1. Fixez la tôle à découper sur la table de travail de la machine de découpe laser à fibre.
2. Ajustez les paramètres de l'équipement en fonction de l'épaisseur de la tôle.
3. Sélectionnez le gaz approprié pour la buse, en vous assurant qu'elle est intacte et propre.
4. Réglez la tête de coupe sur la position focale correcte.
5. Choisissez le bon gaz de coupe et assurez-vous d'un échappement approprié.
6. Assurez-vous que le refroidisseur d’eau est allumé.
7. Effectuez une coupe d’essai et inspectez la qualité de la surface de coupe.
8. Analysez la surface de coupe et ajustez les paramètres selon les besoins.
Applications des lasers à fibre :
En raison de leur excellente qualité de faisceau, de leur efficacité électro-optique élevée, de leur structure compacte et de leur fiabilité, les lasers à fibre sont largement utilisés dans l'industrie.
Lasers à fibre normalement de faible puissance (< 50 watts) principalement destinés à la microstructuration, au marquage laser, au détourage, au perçage de précision, à la gravure sur métal ;
medium-power fiber lasers (50～500 watts) for thin metal sheet perforation, welding, cutting, and surface treatment;
et des lasers à fibre haute puissance (> 1000 watts) pour la découpe de tôles épaisses, le revêtement de surfaces métalliques et le traitement 3D de plaques spéciales.
La flexibilité des lasers à fibre permet de les intégrer de manière transparente aux bras robotisés, répondant ainsi aux exigences de divers environnements industriels complexes.
