1, la machine de découpe laser n'a aucun problème à couper des plaques d'acier de moins de 10 mm d'épaisseur, mais si vous voulez couper des plaques d'acier plus épaisses, vous devez souvent aider les lasers haute puissance avec une puissance de sortie supérieure à 5 kW, et la qualité de coupe est également réduit significativement. Étant donné que l'équipement laser haute puissance est coûteux et que son mode laser de sortie n'est pas propice à la découpe laser, la méthode traditionnelle de découpe laser du métal n'a pas d'avantages lors de la découpe de plaques d'acier épaisses.
2, la machine de découpe laser pour métal présente les difficultés techniques suivantes :
- Il est difficile de maintenir le processus de combustion quasi stable
Dans le processus de découpe proprement dit de la machine de découpe laser pour métaux, l'épaisseur de plaque pouvant être découpée est limitée, ce qui est étroitement lié à la combustion instable du fer à l'avant de la découpe. Pour que le processus de combustion se poursuive, la température au sommet de la fente doit atteindre le point d'allumage. En effet, l'énergie dégagée par la réaction de combustion de l'oxyde de fer ne peut à elle seule assurer la continuité du processus de combustion.
D'une part, du fait que la fente est continuellement refroidie par le flux d'oxygène éjecté par la buse, la température du front de coupe est réduite ; D'autre part, la couche d'oxyde ferreux formée par la combustion recouvre la surface de la pièce, gênant la diffusion de l'oxygène. Lorsque la concentration en oxygène diminue dans une certaine mesure, le processus de combustion s'éteint.
Lorsque le faisceau convergent traditionnel est utilisé pour la découpe laser, la zone où le faisceau laser agit sur la surface est très petite. En raison de la densité de puissance laser élevée, la température de surface de la pièce atteint le point d'allumage non seulement dans la zone de rayonnement laser, mais également dans une zone plus large en raison de la conduction thermique.
Le diamètre du flux d'oxygène agissant sur la surface de la pièce est plus grand que celui du faisceau laser, ce qui indique que non seulement dans la zone de rayonnement laser, une forte réaction de combustion se produira, mais également à la périphérie de la tache lumineuse irradiée par le faisceau laser.
Lors de la coupe de plaques épaisses, la vitesse de coupe est assez lente et la vitesse de combustion de l'oxyde de fer sur la surface de la pièce est plus rapide que la vitesse de la tête de coupe. Après que la combustion ait duré un certain temps, le processus de combustion s'éteint en raison de la diminution de la concentration en oxygène. Ce n'est que lorsque la tête de coupe se déplace vers cette position que la réaction de combustion recommence. Le processus de combustion au front de coupe est effectué périodiquement, ce qui entraînera une fluctuation de température au front de coupe et une mauvaise qualité de l'incision.
- Il est difficile de maintenir une pureté et une pression d'oxygène constantes dans le sens de l'épaisseur de la plaque
Lors de la découpe de tôles d'acier épaisses avec une machine de découpe laser pour métaux, la diminution de la pureté de l'oxygène est également un facteur important affectant la qualité de l'incision.
La pureté du flux d'oxygène a une forte influence sur le processus de coupe. Lorsque la pureté du flux d'oxygène diminue de 0,9 %, le taux de combustion de l'oxyde de fer diminue de 10 % ; Lorsque la pureté diminue de 5 %, le taux de combustion diminue de 37 %. La diminution du taux de combustion réduira considérablement l'apport d'énergie dans le cordon de coupe pendant le processus de combustion et réduira la vitesse de coupe.
Dans le même temps, la teneur en fer dans la couche liquide de la surface de coupe augmentera, ce qui augmentera la viscosité du laitier, entraînant des difficultés à évacuer le laitier. De cette façon, il y aura des scories importantes accrochées à la partie inférieure de l'entaille, rendant la qualité de l'entaille inacceptable.
Afin de maintenir la stabilité de la coupe, il est nécessaire que la pureté et la pression du flux d'oxygène de coupe dans le sens de l'épaisseur de la plaque soient fondamentalement constantes. Dans le processus de découpe laser traditionnel, la buse conique commune est souvent utilisée, ce qui peut répondre aux exigences de la découpe de tôle. Cependant, lors de la découpe de plaques épaisses, avec l'augmentation de la pression d'alimentation en air, des ondes de choc se forment facilement dans le champ d'écoulement de la buse. Les ondes de choc sont nocives pour le processus de coupe, réduisant la pureté du flux d'oxygène et affectant la qualité de l'incision.
3, il existe généralement trois façons de résoudre ce problème :
- Ajouter une flamme de préchauffage autour du flux d'oxygène de coupe
- Ajouter un flux d'oxygène auxiliaire autour du flux d'oxygène de coupe
- Concevoir raisonnablement la paroi intérieure de la buse pour améliorer les caractéristiques du champ de flux d'air
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