Facteurs affectant la vitesse et l'efficacité de la découpe laser
Dans la fabrication moderne de tôlerie, la technologie laser offre une précision et une vitesse de coupe inégalées lors de la mise en forme d'une grande variété de matériaux. Alors que l'industrie continue d'adopter la polyvalence de la technologie de découpe laser, l'optimisation de la vitesse et de l'efficacité devient de plus en plus importante. Du matériau brut au produit fini, le processus de découpe laser implique une interaction complexe de facteurs. Une compréhension complète des principaux facteurs influençant la vitesse et l'efficacité de la découpe laser est cruciale, allant des propriétés intrinsèques du matériau à la configuration complexe de la machine de découpe.
Dans cet article, nous explorons de manière exhaustive les facteurs clés influençant la vitesse et l'efficacité du découpage laser, en expliquant les complexités liées aux propriétés des matériaux, aux paramètres du laser, aux conditions de coupe, à la configuration de la machine et aux considérations de conception. Cette analyse offre aux utilisateurs des informations précieuses, leur permettant de tirer pleinement parti du potentiel de la technologie de découpe laser et de stimuler l'innovation dans les procédés de fabrication métallique.
Vitesse et efficacité de la découpe laser
La vitesse de coupe d'une machine de découpe laser est une préoccupation pour de nombreuses entreprises de transformation, car elle détermine l'efficacité de production. Autrement dit, plus la vitesse est élevée, plus le rendement global est important. La découpe laser est une technologie de fabrication complexe qui repose sur un équilibre délicat de facteurs pour atteindre une vitesse et une efficacité optimales. Les propriétés du matériau, telles que sa composition, son épaisseur et son état de surface, influencent toutes les paramètres de coupe. Les paramètres laser, notamment la densité de puissance, la qualité du faisceau et la longueur focale, déterminent la précision et l'efficacité de la coupe. Le choix des conditions de coupe, comme la vitesse et le gaz d'assistance, joue un rôle crucial dans l'amélioration de l'efficacité de découpe. Les facteurs liés à la machine, tels que la configuration du système et l'entretien, contribuent largement à la performance globale. En outre, les considérations de conception, telles que la complexité géométrique et l'optimisation du nesting, influencent également la vitesse et l'efficacité de coupe. En comprenant pleinement ces facteurs et en les optimisant, les fabricants peuvent améliorer la vitesse, la précision et l'efficacité du processus de découpe laser, renforçant ainsi leur productivité et leur compétitivité.
Les principaux facteurs influant sur la vitesse de découpe au laser
La technologie de découpe avancée a stimulé le développement rapide de l'industrie de la découpe au laser, améliorant considérablement la qualité et la stabilité des machines de découpe au laser. Pendant le traitement, la vitesse de découpe au laser est influencée par des facteurs tels que les paramètres du procédé, la qualité du matériau, la pureté du gaz et la qualité du faisceau. Une analyse approfondie de la complexité de ce processus variable révèle les considérations globales que les utilisateurs doivent soigneusement prendre en compte. Ici, nous examinons les principaux facteurs qui affectent significativement la vitesse et l'efficacité de la découpe au laser.
Paramètres du laser
Densité de puissance : La densité de puissance laser est déterminée par la puissance du faisceau laser focalisé sur une surface donnée, ce qui influence directement la vitesse et l'efficacité de découpe. Une densité de puissance plus élevée permet des vitesses de découpe plus rapides, mais nécessite un étalonnage précis afin d'éviter d'endommager le matériau.
Qualité du faisceau : La qualité du faisceau laser, incluant des facteurs tels que la divergence, le profil et la longueur d'onde, influence la précision et l'efficacité de la découpe. Un faisceau de haute qualité assure une distribution uniforme de l'énergie, ce qui permet des découpes plus propres et une efficacité accrue.
Longueur focale : La longueur focale de l'objectif laser détermine la taille et la profondeur du point focal. Le choix optimal de la mise au point garantit une livraison précise de l'énergie à la surface de coupe, maximisant ainsi l'efficacité sans compromettre la qualité.
Caractéristiques matérielles
Type de matériau : Le type de matériau à découper joue un rôle important dans la détermination de la vitesse et de l'efficacité de la découpe laser. Les matériaux tendres sont relativement faciles à découper au laser et se traitent plus rapidement. Les matériaux durs nécessitent des durées de traitement plus longues. Les métaux tels que l'acier inoxydable, l'aluminium et l'acier au carbone présentent différentes conductivités thermiques, points de fusion et niveaux de réflectivité, tous des paramètres qui influencent leur comportement lors de la découpe laser. Par exemple, la découpe de l'acier est nettement plus lente que celle de l'aluminium.
Épaisseur : L'épaisseur du matériau influence directement la vitesse et l'efficacité de coupe. Les matériaux plus épais nécessitent plus d'énergie et de temps pour être découpés que les matériaux plus minces. Pour obtenir des résultats optimaux à différentes épaisseurs, il est nécessaire d'ajuster la puissance du laser, la longueur focale et la vitesse de coupe.
État de surface : Les irrégularités de surface (telles que la rouille, l'oxydation ou les revêtements) peuvent affecter la qualité et la vitesse de découpe au laser. Pour une découpe efficace, il peut être nécessaire de préparer la surface du matériau par nettoyage ou traitement de surface.
Facteurs liés à la machine de découpe laser
Configuration du système laser : La conception et les fonctionnalités de la machine de découpe laser, notamment le système de guidage du faisceau, la commande de mouvement et les fonctions d'automatisation, peuvent influencer la vitesse et l'efficacité de coupe. Les progrès réalisés dans les technologies laser modernes ont permis d'augmenter la vitesse et la précision de traitement.
Maintenance et étalonnage : Une maintenance régulière, un étalonnage et un alignement corrects des équipements de découpe laser permettent de garantir des performances stables et d'allonger la durée de vie de la machine. Négliger la maintenance peut entraîner une réduction de l'efficacité de coupe, une augmentation des temps d'arrêt et des réparations coûteuses.
Conditions de tonte
Vitesse de coupe : La vitesse à laquelle le faisceau laser se déplace sur la surface du matériau influence considérablement l'efficacité de la coupe. Trouver le bon équilibre entre la vitesse de coupe et la puissance permet d'obtenir les résultats souhaités et de minimiser le temps de traitement.
Sélection du gaz d'assistance : Les gaz d'assistance, tels que l'oxygène, l'azote ou l'air comprimé, facilitent le retrait du matériau et le refroidissement pendant le processus de découpe laser. Le choix du gaz d'assistance dépend du type de matériau, de son épaisseur et de la qualité souhaitée du bord. Plus la pression du gaz d'assistance est élevée, plus la pureté du gaz est grande, moins il y a d'impuretés qui adhèrent au matériau, et plus le bord de coupe est lisse. Généralement parlant, l'oxygène permet une coupe plus rapide, tandis que l'azote assure une meilleure qualité de coupe et est moins coûteux. Différents gaz offrent des niveaux variables d'efficacité et de propreté de coupe.
Conception et alignement de la buse : Une conception et un alignement appropriés de la buse permettent de diriger correctement le flux de gaz secondaire et de maintenir une distance optimale entre la buse et la pièce. Un mauvais alignement ou une usure de la buse peut entraîner une réduction de l'efficacité et de la qualité de coupe.
Conditions de tonte
Vitesse de coupe : La vitesse à laquelle le faisceau laser se déplace sur la surface du matériau influence considérablement l'efficacité de la coupe. Trouver le bon équilibre entre la vitesse de coupe et la puissance permet d'obtenir les résultats souhaités et de minimiser le temps de traitement.
Sélection du gaz d'assistance : Les gaz d'assistance, tels que l'oxygène, l'azote ou l'air comprimé, facilitent le retrait du matériau et le refroidissement pendant le processus de découpe laser. Le choix du gaz d'assistance dépend du type de matériau, de son épaisseur et de la qualité souhaitée du bord. Plus la pression du gaz d'assistance est élevée, plus la pureté du gaz est grande, ce qui réduit les impuretés adhérentes au matériau et produit un bord de coupe plus lisse. Généralement, l'oxygène permet une découpe plus rapide, tandis que l'azote assure une meilleure découpe et est moins coûteux. Différents gaz offrent des niveaux variables d'efficacité et de propreté de découpe.
Conception et alignement de la buse : Une conception et un alignement appropriés de la buse permettent de diriger correctement le flux de gaz secondaire et de maintenir une distance optimale entre la buse et la pièce. Un mauvais alignement ou une usure de la buse peut entraîner une réduction de l'efficacité et de la qualité de la découpe.
Facteurs environnementaux
Température et humidité : La température ambiante et les niveaux d'humidité peuvent affecter les performances de la découpe laser. Des températures extrêmes ou une forte humidité peuvent provoquer une déformation du matériau ou perturber la propagation du faisceau laser, ce qui influence la vitesse et la qualité de coupe.
Qualité de l'air : Les contaminants présents dans l'air, tels que la poussière ou les particules, peuvent interférer avec les opérations de découpe laser. Le maintien d'un air propre dans l'environnement de coupe permet d'éviter le colmatage des buses et garantit une efficacité de coupe constante.
Considérations de conception
Complexité géométrique : Les conceptions complexes comportant des angles aigus, de petits détails ou des tolérances serrées peuvent nécessiter des vitesses de coupe plus faibles afin de préserver la précision et la qualité des bords. Un logiciel CAO avancé peut optimiser les trajectoires de coupe pour des géométries complexes, améliorant ainsi l'efficacité globale.
Optimisation du nesting : En utilisant efficacement les matériaux grâce à un logiciel d'optimisation du nesting, vous pouvez minimiser le gaspillage de matière, réduire le temps de découpe et améliorer ainsi l'efficacité globale du processus. Les algorithmes de nesting organisent les pièces de manière à optimiser l'utilisation de l'espace, maximisant ainsi le rendement des matériaux.
Exigences relatives à la finition des bords : Les exigences en matière de qualité des bords (lisses, rugueux ou sans bavure) influencent les paramètres et vitesses de découpe. Des ajustements peuvent être nécessaires pour respecter des normes spécifiques de finition de surface afin de garantir que le produit final réponde aux critères de qualité.
Dans le processus complexe de découpe laser, les fabricants doivent soigneusement prendre en compte et équilibrer ces facteurs afin de tirer pleinement parti de cette technologie avancée. Une compréhension détaillée des interactions des matériaux, de la dynamique du laser, des conditions de coupe, de la configuration de la machine, des impacts environnementaux et de la complexité de la conception peut aider à atteindre une vitesse et une efficacité optimales en découpe laser dans la fabrication moderne.
Comment augmenter la vitesse de découpe laser
1. Sélectionner le bon matériau
Choisir des matériaux plus faciles à couper peut améliorer l'efficacité de la découpe.
2. Régler correctement la puissance du laser
Le réglage de la puissance du laser influence considérablement la vitesse de découpe au laser. Il est donc important d'ajuster la puissance du laser de manière appropriée en fonction des différents matériaux et épaisseurs afin d'augmenter la vitesse de découpe.
3. Utiliser un laser de haute qualité
La qualité du laser influence également de manière significative la vitesse de découpe au laser. L'utilisation d'un laser de meilleure qualité peut améliorer l'efficacité de la découpe et réduire le temps de découpe.
4. Entretenir l'équipement
L'entretien régulier et la maintenance de votre machine de découpe au laser afin de la maintenir dans des conditions de fonctionnement optimales contribueront à améliorer la vitesse et l'efficacité de la découpe.
Relation entre la puissance du laser, l'état du matériau et la vitesse de découpe au laser
Précédemment, nous avons discuté des facteurs qui influencent la vitesse de coupe au laser, notamment les propriétés du matériau et la puissance de la source laser. Ci-dessous, nous utilisons un tableau pour illustrer l'épaisseur maximale de coupe et la vitesse de coupe correspondante pour les lasers à fibre Raycus de 1000 W à 15000 W et les lasers à fibre IPG de 1000 W à 12000 W.
Vitesse de coupe Raycus - Acier au carbone
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de coupe au laser à fibre (Raycus/Acier au carbone/1000 W - 4000 W)
| Matériau | Puissance laser | 1000W | 1500W | 2000 Watts | unité de puissance | 4000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier au carbone (O₂/N₂/Air) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 7.3/25 | 10/35 | 28-35 |
| 2 | 4 | 5 | 5.2/9 | 5.5/20 | 12-15 | |
| 3 | 3 | 3.6 | 4.2 | 4 | 4-4,5 (1,8 kW)/8-12 | |
| 4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3-3,5 (2,4 kW) | |
| 5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2,5-3 (2,4 kW) | |
| 6 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.7 | 2,5-2,8 (3 kW) | |
| 8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2-2,3 (3,6 kW) | |
| 10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1,8-2(4 kW) | |
| 12 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1,2(1,8-2,2 kW) | ||
| 14 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0,9-1(1,8-2,2 kW) | ||
| 16 | 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0,7-0,9(2,2-2,6 kW) | ||
| 18 | 0.5 | 0.65 | 0,6-0,7(2,2-2,6 kW) | |||
| 20 | 0.4 | 0.6 | 0,55-0,65(2,2-2,6 kW) | |||
| 22 | 0.55 | 0,5-0,6(2,2-2,8 kW) | ||||
| 25 | 0,5(2,4-3 kW) |
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (Raycus/acier au carbone/6000W-15000W)
| Puissance laser | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) |
| 1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
| 3 | 3,5-4,2(2,4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3.3-3.8(2.4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3.6(3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2.7-3.2(3.3 kW) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2.2-2.5(4.2 kW) | 2.3-2.5(4 kW) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2.0-2.3(5.5 kW) | 2.3(6 kW) | 2-2.3(6 kW)/3.5-4.5 | 2-2.3(6 kW)/5-6.5 | 2-2.3(6 kW)/7-8 |
| 12 | 1,9-2,1(6 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW)/5-6 |
| 14 | 1,4-1,7(6 kW) | 1,6-1,8(8 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW)/4,5-5,5 |
| 16 | 1,2-1,4(6 kW) | 1,4-1,6(8 kW) | 1,4-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 kW) | 1,2-1,4(8 kW) | 1,3-1,5(9,5 kW) | 1,4-1,5(10 kW) | 1,4-1,5(10 kW) |
| 20 | 0,6-0,7(6 kW) | 1-1,2(8 kW) | 1,2-1,4(10 kW) | 1,3-1,4(12 kW) | 1,3-1,4(12 kW) |
| 22 | 0,5-0,6(6 kW) | 0,6-0,65(8 kW) | 1,0-1,2(10 kW) | 1-1,2(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 25 | 0,4-0,5(6 kW) | 0,3-0,45(8 kW) | 0,5-0,65(10 kW) | 0,8-1(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 30 | 0,2-0,25(8 kW) | 0,3-0,35(10 kW) | 0,7-0,8(12 kW) | 0,75-0,85(15 kW) | |
| 40 | 0,1-0,15(8 kW) | 0,2(10 kW) | 0,25-0,3(12 kW) | 0,3-0,35(15 kW) | |
| 50 | 0,2-0,25(15 kW) | ||||
| 60 | 0,18-0,2(15 kW) |
Vitesse de coupe IPG - Acier au carbone
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (IPG // 1000W-4000W)
| Matériau | Puissance laser | 1000W | 1500W | pour les appareils électriques | unité de puissance | 4000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier au carbone (O₂/N₂/Air) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
| 2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
| 3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
| 4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
| 5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
| 6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
| 8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
| 10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
| 12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
| 14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
| 16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
| 20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
| 22 | 0.6-0.7 |
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (Raycus/acier au carbone/6000W-15000W)
| Puissance laser | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) |
| 1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
| 3 | 3,5-4,2(2,4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3.3-3.8(2.4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3.6(3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2.7-3.2(3.3 kW) / 4.5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2.2-2.5(4.2 kW) | 2.3-2.5(4 kW) / 5-5.5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2.0-2.3(5.5 kW) | 2.3(6 kW) | 2-2.3(6 kW)/3.5-4.5 | 2-2.3(6 kW)/5-6.5 | 2-2.3(6 kW)/7-8 |
| 12 | 1,9-2,1(6 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW) | 1,8-2(7,5 kW)/5-6 |
| 14 | 1,4-1,7(6 kW) | 1,6-1,8(8 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW) | 1,6-1,8(8,5 kW)/4,5-5,5 |
| 16 | 1,2-1,4(6 kW) | 1,4-1,6(8 kW) | 1,4-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW) | 1,5-1,6(9,5 kW)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 kW) | 1,2-1,4(8 kW) | 1,3-1,5(9,5 kW) | 1,4-1,5(10 kW) | 1,4-1,5(10 kW) |
| 20 | 0,6-0,7(6 kW) | 1-1,2(8 kW) | 1,2-1,4(10 kW) | 1,3-1,4(12 kW) | 1,3-1,4(12 kW) |
| 22 | 0,5-0,6(6 kW) | 0,6-0,65(8 kW) | 1,0-1,2(10 kW) | 1-1,2(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 25 | 0,4-0,5(6 kW) | 0,3-0,45(8 kW) | 0,5-0,65(10 kW) | 0,8-1(12 kW) | 1,2-1,3(15 kW) |
| 30 | 0,2-0,25(8 kW) | 0,3-0,35(10 kW) | 0,7-0,8(12 kW) | 0,75-0,85(15 kW) | |
| 40 | 0,1-0,15(8 kW) | 0,2(10 kW) | 0,25-0,3(12 kW) | 0,3-0,35(15 kW) | |
| 50 | 0,2-0,25(15 kW) | ||||
| 60 | 0,18-0,2(15 kW) |
Vitesse de découpe IPG - Acier au carbone
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (IPG // 1000W-4000W)
| Matériau | Puissance laser | 1000W | 1500W | pour les appareils électriques | unité de puissance | 4000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier au carbone (O₂/N₂/Air) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
| 2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
| 3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
| 4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
| 5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
| 6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
| 8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
| 10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
| 12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
| 14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
| 16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
| 20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
| 22 | 0.6-0.7 |
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (IPG/acier au carbone/6000W-12000W)
| Matériau | Puissance laser | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier au carbone (O₂/N₂/Air) | 1 | 10-12/45-60 | 10-12/50-60 | 10-12/50-80 | |
| 2 | 5-6/26-30 | 5.5-6.8/30-35 | 5.5-6.8/38-43 | ||
| 3 | 4-4.5/18-20 | 4.2-5.0/20-25 | 4.2-5.0/28-30 | ||
| 4 | 3.2-3.8/13-15 | 3.7-4.5/15-18 | 3.7-4.5/18-21 | ||
| 5 | 3-3.5/7-10 | 3.2-3.8/10-12 | 3.2-3.8/13-15 | ||
| 6 | 2.8-3.2 | 2.8-3.6/8.2-9.2 | 2.8-3.6/10.8-12 | ||
| 8 | 2.5-2.8 | 2.6-3.0/5.0-5.8 | 2.6-3.0/7.0-7.8 | ||
| 10 | 2.0-2.5 | 2.1-2.6/3.0-3.5 | 2.1-2.6/3.8-4.6 | 2.2-2.6 | |
| 12 | 1.8-2.2 | 1.9-2.3 | 1.9-2.3 | 2-2.2 | |
| 14 | 1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.8-2.2 | |
| 16 | 0.85-1.5 | 0.85-1.2 | 0.85-1.2 | 1.5-2 | |
| 20 | 0.75-1.0 | 0.75-1.1 | 0.75-1.1 | 1.2-1.7 | |
| 22 | 0.7-0.8 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | |
| 25 | 0.6-0.7 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | |
| 30 | 0.4-0.5 | ||||
| 35 | 0.35-0.45 | ||||
| 40 | 0.3-0.4 |
Comme indiqué dans le tableau, nous pouvons voir les paramètres d'épaisseur et de vitesse pour les machines de découpe au laser à fibre de 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W et 15000W.
Prenons l'exemple de l'acier au carbone : une machine de découpe au laser à fibre Raycus de 1000W peut découper de l'acier au carbone de 3 mm d'épaisseur à une vitesse maximale de 3 mètres par minute.
Une machine de découpe au laser à fibre de 1500W peut découper de l'acier au carbone de 3 mm d'épaisseur à une vitesse maximale de 3,6 mètres par minute.
À l'aide du tableau IPG ci-dessus, nous pouvons comparer les paramètres de différentes machines de découpe laser lors de la découpe du même matériau. Par exemple :
Une machine de découpe laser de 1000W peut découper de l'acier au carbone de 3 mm d'épaisseur à une vitesse maximale de 3,3 mètres par minute.
Une machine de découpe laser de 1500W peut découper de l'acier au carbone de 3 mm d'épaisseur à une vitesse maximale de 3,9 mètres par minute.
Vitesse de coupe Raycus - Acier inoxydable
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (Raycus/acier inoxydable/1000W-4000W)
| Matériau | Puissance laser | 1000W | 1500W | pour les appareils électriques | unité de puissance | 4000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier inoxydable (N2) | 1 | 13 | 20 | 28 | 28-35 | 30-40 |
| 2 | 6 | 7 | 10 | 18-24 | 15-20 | |
| 3 | 3 | 4.5 | 5 | 7-10 | 10-12 | |
| 4 | 1 | 3 | 3 | 5-6.5 | 6-7 | |
| 5 | 0.6 | 1.5 | 2 | 3-3.6 | 4-4.5 | |
| 6 | 0.8 | 1.5 | 2-2.7 | 3-3.5 | ||
| 8 | 0.6 | 1-1.2 | 1.5-1.8 | |||
| 10 | 0.5-0.6 | 1-1.2 | ||||
| 12 | 0.8 |
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (Raycus/acier inoxydable/6000W-15000W)
| Matériau | Puissance laser | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W | 15000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier inoxydable (N2) | 1 | 30-45 | 40-50 | 45-50 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 25-30 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-50 | |
| 3 | 15-18 | 20-24 | 25-30 | 30-35 | 35-38 | |
| 4 | 10-12 | 12-15 | 18-20 | 23-27 | 25-29 | |
| 5 | 7-8 | 9-10 | 12-15 | 15-18 | 18-22 | |
| 6 | 4.5-5 | 7-8 | 8-9 | 13-15 | 15-18 | |
| 8 | 3.5-3.8 | 4-5 | 5-6 | 8-10 | 10-12 | |
| 10 | 1.5-2 | 3-3.5 | 3.5-4 | 6.5-7.5 | 8-9 | |
| 12 | 1-1.2 | 2-2.5 | 2.5-3 | 5-5.5 | 6-7 | |
| 16 | 0.5-0.6 | 1-1.5 | 1.6-2 | 2-2.3 | 2.9-3.1 | |
| 20 | 0.2-0.35 | 0.6-0.8 | 1-1.2 | 1.2-1.4 | 1.9-2.1 | |
| 22 | 0.4-0.6 | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1.5-1.7 | ||
| 25 | 0.3-0.4 | 0.5-0.6 | 0.7-0.9 | 1.2-1.4 | ||
| 30 | 0.15-0.2 | 0.25 | 0.25-0.3 | 0.8-1 | ||
| 35 | 0.15 | 0.2-0.25 | 0.6-0.8 | |||
| 40 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | ||||
| 45 | 0.2-0.4 |
Vitesse de coupe IPG - Acier inoxydable
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (IPG/acier inoxydable/1000W-4000W)
| Matériau | Puissance laser | 1000W | 1500W | pour les appareils électriques | unité de puissance | 4000W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier inoxydable (N2) | 1 | 12-15 | 16-20 | 20-28 | 30-40 | 40-55 |
| 2 | 4.5-5.5 | 5.5-7.0 | 7-11 | 15-18 | 20-25 | |
| 3 | 1.5-2 | 2.0-2.8 | 4.5-6.5 | 8-10 | 12-15 | |
| 4 | 1-1.3 | 1.5-1.9 | 2.8-3.2 | 5.4-6 | 7-9 | |
| 5 | 0.6-0.8 | 0.8-1.2 | 1.5-2 | 2.8-3.5 | 4-5.5 | |
| 6 | 0.6-0.8 | 1-1.3 | 1.8-2.6 | 2.5-4 | ||
| 8 | 0.6-0.8 | 1.0-1.3 | 1.8-2.5 | |||
| 10 | 0.6-0.8 | 1.0-1.6 | ||||
| 12 | 0.5-0.7 | 0.8-1.2 | ||||
| 16 | 0.25-0.35 |
Paramètres d'épaisseur et de vitesse de découpe au laser à fibre (IPG/acier inoxydable/6000W-12000W)
| Matériau | Puissance laser | 6000W | 8000W | 10000W | 12000 W |
| Épaisseur | Vitesse | Vitesse | Vitesse | Vitesse | |
| (mm) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | (m/min) | |
| Acier inoxydable (N2) | 1 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 70-80 |
| 2 | 30-35 | 36-40 | 39-42 | 42-50 | |
| 3 | 19-21 | 21-24 | 25-30 | 33-40 | |
| 4 | 12-15 | 15-17 | 20-22 | 25-28 | |
| 5 | 8.5-10 | 10-12.5 | 14-16 | 17-20 | |
| 6 | 5.0-5.8 | 7.5-8.5 | 11-13 | 13-16 | |
| 8 | 2.8-3.5 | 4.8-5.8 | 7.8-8.8 | 8-10 | |
| 10 | 1.8-2.5 | 3.2-3.8 | 5.6-7 | 6-8 | |
| 12 | 1.2-1.5 | 2.2-2.9 | 3.5-3.9 | 4.5-5.4 | |
| 16 | 1.0-1.2 | 1.5-2.0 | 1.8-2.6 | 2.2-2.5 | |
| 20 | 0.6-0.8 | 0.95-1.1 | 1.5-1.9 | 1.4-6 | |
| 22 | 0.3-0.4 | 0.7-0.85 | 1.1-1.4 | 0.9-4 | |
| 25 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | 0.45-0.65 | 0.7-1 | |
| 30 | 0.3-0.4 | 0.4-0.5 | 0.3-0.5 | ||
| 35 | 0.25-0.35 | ||||
| 40 | 0.2-0.25 |
Examinons maintenant de plus près les paramètres de découpe de l'acier inoxydable.
Avec une machine de découpe au laser à fibre de 1000 W, vous pouvez découper de l'acier inoxydable de 3 mm d'épaisseur à une vitesse maximale de 3 mètres par minute.
Avec une machine de découpe au laser à fibre de 1500 W, vous pouvez découper de l'acier inoxydable de 3 mm d'épaisseur à une vitesse maximale de 4,5 mètres par minute.
Pour l'acier inoxydable d'une épaisseur de 5 mm, une machine de découpe au laser à fibre de 1000 W peut atteindre une vitesse maximale de découpe de 0,6 mètre par minute, tandis qu'une machine de découpe au laser de 1500 W peut atteindre une vitesse maximale de 1,5 mètre par minute.
En comparant ces paramètres, il est clair que, pour un même type et une même épaisseur de matériau, une puissance plus élevée permet des vitesses de découpe plus rapides.
L'impact de la vitesse de découpe au laser sur la qualité de la découpe
1. Lorsque la vitesse de découpe est trop élevée, le gaz coaxial au faisceau ne parvient pas à éliminer complètement les débris de découpe. Le matériau fondu s'accumule sur les deux côtés et se solidifie au bord inférieur, formant des bavures difficiles à nettoyer. Une découpe trop rapide peut également entraîner une découpe incomplète du matériau, avec une certaine épaisseur d'adhérence en bas, généralement très fine, nécessitant un martelage manuel pour être retirée.
2. Lorsque la vitesse de coupe est appropriée, la qualité de coupe s'améliore, avec des entailles fines et régulières, une surface de coupe lisse et sans bavure, et aucune déformation globale de la pièce, ce qui permet de l'utiliser sans traitement ultérieur.
Lorsque la vitesse de coupe est trop lente, le faisceau laser à haute énergie reste trop longtemps dans chaque zone, provoquant un effet thermique important. Cela peut entraîner une surfonte importante sur le côté opposé de la coupe, une surfonte au-dessus de la coupe et des bavures sous la coupe, ce qui se traduit par une mauvaise qualité de coupe.
Conclusion
La vitesse de coupe au laser influence à la fois l'efficacité et la qualité. Par conséquent, les fabricants doivent comprendre les facteurs qui influencent la vitesse de coupe au laser. Comprendre cette vitesse permet d'améliorer la rapidité, la précision et l'efficacité du procédé de découpe laser, augmentant ainsi la capacité de production et la compétitivité.
