Technologies clés du système de découpe laser de tubes

Les tubes métalliques sont largement utilisés dans la construction aéronautique, les machines d'ingénierie, l'industrie automobile, l'industrie pétrochimique, les machines agricoles et d'autres industries. En raison des différents scénarios d'application, des pièces de formes et de tailles différentes doivent être traitées pour répondre aux besoins des différentes industries. La technologie de traitement laser est particulièrement adaptée au traitement de divers tubes métalliques. Le système de découpe laser de tubes présente les caractéristiques d'une grande flexibilité et d'une automatisation élevée, et peut réaliser le mode de production de petits lots et de multiples variétés de différents matériaux.

  • Système de mise au point par guide optique

Le système de focalisation du guide de lumière a pour fonction de guider le faisceau lumineux produit par le générateur laser vers la tête de découpe du trajet lumineux de focalisation. Pour la découpe laser de tubes, afin d'obtenir des fentes de haute qualité, le diamètre du point de focalisation du faisceau focalisé doit être petit et la puissance doit être élevée. Le générateur laser émet donc des modes d'ordre inférieur. Lorsque tubes de découpe laserPour obtenir un diamètre de focalisation du faisceau relativement petit, l'ordre des modes transversaux du laser doit être faible, de préférence le mode fondamental. La tête de découpe de l'équipement de découpe au laser est équipée d'une lentille de focalisation. Une fois le faisceau laser focalisé par la lentille, il est possible d'obtenir un point de focalisation plus petit, ce qui permet de réaliser une découpe de tube de haute qualité.

  • Contrôle de la trajectoire de la tête de coupe

Dans le cas de la découpe de tubes, le tube traité appartient à une surface courbe spatiale de forme relativement complexe. S'il est programmé par des méthodes conventionnelles, il sera difficile de le traiter. L'opérateur doit donc sélectionner la trajectoire de traitement correcte et les points de référence appropriés en fonction des exigences de traitement, et utiliser le système CNC pour enregistrer l'avance de chaque axe et la valeur des coordonnées du point de référence. Ensuite, grâce à la fonction d'interpolation spatiale linéaire et circulaire du système de commande numérique, l'opérateur peut enregistrer l'avance de chaque axe et la valeur des coordonnées du point de référence. Système de découpe laser de tubes à commande numériqueLa valeur des coordonnées du processus de traitement est enregistrée et le programme de traitement est généré.

  • Contrôle automatique de la position focale de la découpe laser

Le contrôle de la position focale de la découpe laser est un facteur important qui influe sur la qualité de la découpe. L'une des technologies clés de la découpe laser des tubes consiste à maintenir le foyer perpendiculaire à la surface de la pièce inchangée grâce à des dispositifs de mesure et de contrôle automatiques. En intégrant le contrôle de la position focale du laser à l'axe linéaire (X-Y-Z) du système de traitement laser, le mouvement de la tête de coupe laser est plus léger et plus souple, et la position focale peut être connue clairement, ce qui évite la collision de la tête de coupe avec le tube de coupe ou d'autres objets pendant le traitement.

Influence des principaux paramètres du processus

  • Influence de la puissance optique

Pour les générateurs laser à onde continue, la puissance du laser a un impact important sur la découpe laser. En théorie, plus la puissance du laser de l'équipement de découpe laser des tuyaux est élevée, plus la vitesse de découpe peut être élevée, mais en fonction des caractéristiques du tuyau lui-même, la puissance de découpe maximale n'est pas le meilleur choix. Lorsque la puissance de coupe est augmentée, le mode laser lui-même change, ce qui affecte la focalisation du faisceau laser. Dans le traitement réel, nous choisissons souvent d'obtenir la densité de puissance la plus élevée au foyer lorsqu'elle est inférieure à la puissance maximale, de manière à garantir l'efficacité et la qualité de la découpe laser dans son ensemble.

  • Influence de la vitesse de coupe

Lors de la découpe laser de tuyaux, la vitesse de découpe doit se situer dans une certaine fourchette afin d'obtenir une meilleure qualité de découpe. Si la vitesse de coupe est trop lente, trop de chaleur s'accumule à la surface du tuyau, la zone affectée par la chaleur s'agrandit, la fente s'élargit et la matière thermofusible déchargée brûle la surface de la coupe, ce qui la rend rugueuse. Lorsque la vitesse de coupe augmente, la largeur moyenne de la fente sur la circonférence du tuyau devient plus petite, et plus le diamètre du tuyau coupé est petit, plus cet effet est évident. Lorsque la vitesse de coupe augmente, le temps d'action du laser est réduit, l'énergie totale absorbée par le tuyau diminue, la température à l'extrémité avant du tuyau diminue et la largeur de la fente diminue. Si la vitesse de coupe est trop rapide, le tube ne sera pas coupé à travers ou en continu, ce qui affectera la qualité globale de la coupe.

  • Influence de la taille du diamètre du tuyau

Lors de la découpe laser de tuyaux, les caractéristiques du tuyau lui-même ont également un impact important sur le processus de traitement. Par exemple, la taille du diamètre du tube rond a un impact significatif sur la qualité du traitement. L'étude de la découpe au laser de tubes d'acier sans soudure à paroi fine a révélé que lorsque l'équipement de découpe au laser des tubes maintient tous les paramètres de traitement inchangés, la largeur de la fente continue d'augmenter à mesure que le diamètre du tube s'accroît.

  • Type et pression du gaz auxiliaire

Pour couper des tuyaux non métalliques et certains tuyaux métalliques, on peut utiliser de l'air comprimé ou un gaz inerte (tel que l'azote) comme gaz auxiliaire, tandis que pour la plupart des tuyaux métalliques, on peut utiliser un gaz actif (tel que l'oxygène). Après avoir déterminé le type de gaz auxiliaire, il est également très important de déterminer la pression du gaz auxiliaire. Lors de la découpe d'un tuyau à paroi mince à une vitesse élevée, la pression du gaz auxiliaire doit être augmentée pour éviter que le laitier ne reste accroché à la découpe ; lors de la découpe d'une paroi plus épaisse ou de la découpe à une vitesse plus lente, la pression du gaz auxiliaire doit être réduite de manière appropriée pour éviter que le tuyau ne soit pas découpé ou qu'il ne soit pas coupé.

Lors de la découpe laser de tuyaux, la position du foyer du faisceau est également très importante. La position du foyer pendant la découpe est généralement sur la surface du tube à découper. Lorsque le foyer est dans une meilleure position, l'espace de coupe est le plus petit, l'efficacité de la coupe est la plus élevée et l'effet de coupe est également le meilleur.

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