Découpeuses laser : exploration de la capacité à couper selon des angles

Introduction

Bref aperçu des découpeuses laser

UN découpeuse laser Il s'agit d'un outil de fabrication moderne de haute précision et à haut rendement. Il utilise un faisceau laser à haute densité énergétique comme source de chaleur pour découper le matériau avec précision.

Cette méthode de traitement sans contact la rend largement utilisée dans divers types de métaux et dans l'industrie de fabrication non métallique en raison de sa précision, de sa flexibilité et de son adaptabilité extraordinaires.

Les systèmes de découpe laser sont contrôlés par des programmes informatiques, qui peuvent réaliser un prototypage rapide bidimensionnel et tridimensionnel complexe de formes géométriques, améliorant considérablement l'efficacité de la production et la qualité du produit.

Introduction à la coupe en angle

Dans le processus de découpe laser, la découpe normale fait généralement référence à des coupes droites ou courbes perpendiculaires à la surface de la pièce.

Cependant, avec l'évolution des progrès techniques et des besoins réels, la machine de découpe laser a pour fonction de « couper un angle ».

La découpe laser en angle consiste à découper le matériau non pas à angle droit, mais en biais. Cette opération permet non seulement d'obtenir des effets distinctifs inaccessibles à la découpe traditionnelle, mais offre également des solutions innovantes pour l'assemblage des structures, le soudage et l'optimisation fonctionnelle.

Une machine de découpe laser est une machine très répandue qui permet une découpe précise. Les découpeurs laser peuvent-ils couper en angle ? La réponse est oui.

Une machine de découpe laser peut couper le matériau sous différents angles, réalisant des motifs complexes et des biseaux précis

Comprendre la découpe laser

Explication du processus de découpe laser

Découpe laser est une technique qui utilise un faisceau laser à haute densité d'énergie pour irradier la surface du matériau, le faisant fondre, se vaporiser ou brûler rapidement, obtenant ainsi une séparation précise.

L'ensemble du processus de découpe laser peut être divisé en plusieurs étapes clés :

Mise au point et positionnement : Tout d'abord, le laser génère un faisceau laser de haute intensité et utilise des systèmes optiques pour le focaliser sur un point lumineux minimal, alignant précisément la zone à couper.

Transmission d'énergie : le faisceau laser, après avoir été focalisé, agit sur la surface du matériau avec une intensité énergétique extrêmement élevée, ce qui fait que la zone absorbe l'énergie en très peu de temps, atteignant le point de fusion ou même le point d'ébullition.

Enlèvement de matière : Avec l'accumulation de chaleur, le matériau commence à fondre et à se vaporiser. Simultanément, la vapeur fondue est évacuée de la zone de coupe grâce à des gaz auxiliaires (oxygène et azote) pour former une coupe nette.

Fabrication dynamique : Les programmes informatiques contrôlant le système ajustent la position et la puissance de la tête laser en temps opportun en fonction du chemin de conception par défaut, réalisant ainsi un travail de coupe constant et précis.

Types de matériaux adaptés à la découpe laser

En raison de sa haute précision, de sa flexibilité et de sa grande adaptabilité, la technologie de découpe laser est largement appréciée, et les matériaux suivants sont typiquement adaptés à la découpe laser :

Matériaux métalliques : y compris plusieurs métaux spéciaux comme l'acier doux, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre et l'alliage de titane, dans lesquels la machine de découpe laser à fibre est compétente pour traiter des tôles d'épaisseur fine à moyenne.

Matériau non métallique : tels que le plastique, le caoutchouc, le bois, le papier, le verre, la céramique, le cuir, les textiles, etc. La machine de découpe laser CO2 présente de bons effets de coupe dans la manipulation de matériaux non métalliques.

Matériau composite : y compris les composites en fibre de carbone, les plastiques renforcés de fibres de verre (PRFV) et d'autres types de panneaux composites. Une découpe efficace peut également être obtenue grâce à des paramètres spécifiques.

Découpe d'angle avec découpeuses laser

Avantages de la coupe en biais

Renforcement de l'intensité et de la stabilité de la structure : pour certaines pièces structurelles d'ingénierie comme les pièces d'avion, les connecteurs de pont, les joints formés par coupe d'angle dispersent les contraintes, améliorent la stabilité et la résistance à la fatigue de la structure globale.

Simplifiez le processus d'assemblage : en prédécoupant les pièces selon des angles, les besoins d'assemblage ultérieur peuvent être précisément adaptés, et les travaux de soudage et de réglage, une fois assemblés, peuvent être réduits, améliorant ainsi l'efficacité et la précision de l'assemblage.

Économisez les matériaux et optimisez la conception : la découpe angulaire permet une meilleure adaptation aux exigences de conception géométrique. Parallèlement, une utilisation rationnelle des matériaux restants permet de réduire le gaspillage et d'optimiser l'utilisation des ressources.

Beauté artistique et expression personnalisée : dans le domaine de la décoration des composants artistiques et de construction, la coupe d'angle peut créer des effets visuels distinctifs, enrichir le niveau de conception et réaliser une conception personnalisée et innovante.

Applications de la coupe d'angle dans diverses industries

Industrie aérospatiale : dans la fabrication d'avions, des conceptions de joints obliques de masse sont nécessaires pour renforcer la rigidité de la structure de la carrosserie et alléger le poids, dans lequel la coupe d'angle joue un rôle central.

Fabrication automobile : de nombreux composants tels que les pièces structurelles de carrosserie, les pièces intérieures et les pièces de moteur nécessitent une coupe d'angle précise pour garantir un ajustement serré et une production efficace entre les composants.

Industrie architecturale : les connecteurs de nœuds complexes dans les structures en acier nécessitent une coupe d'angle pour répondre aux exigences de performances mécaniques et esthétiques.

Fabrication de meubles : la conception créative de meubles nécessite généralement un processus de coupe d'angle, ce qui rend l'apparence du produit unique et la structure stable.

Fabrication d'instruments électroniques et de précision : les coques métalliques petites et délicates et les supports internes peuvent améliorer la densité de l'emballage et les performances thermiques via la découpe d'angle.

Facteurs influençant l'angle de coupe

Considérations matérielles

Par exemple, un matériau avec un point de fusion élevé ou une surface réfléchissante peut poser des problèmes lorsqu'il est coupé en biais.

Les propriétés des différents matériaux varient, ce qui peut affecter l'angle de coupe de la machine de découpe laser.

Il est essentiel de connaître les matériaux utilisés et leurs propriétés pour assurer la compatibilité avec les machines de découpe laser.

Limitations d'épaisseur

L'épaisseur du matériau à découper est primordiale pour qu'une machine de découpe laser puisse couper un angle efficacement.

Les matériaux plus épais peuvent nécessiter une puissance plus importante et une vitesse de coupe plus lente pour obtenir une coupe nette et précise.

Veuillez vous référer aux spécifications et au guide de la machine de découpe laser, pour vous assurer qu'elle peut gérer la plus grande épaisseur avec un angle.

Divergence du faisceau

La divergence du faisceau laser lors de sa propagation est également un facteur clé. Plus le faisceau laser est concentré, plus le diamètre du point focalisé est petit et plus la densité énergétique est élevée. Cela peut être bénéfique pour une découpe angulaire précise.

Cependant, le faisceau laser peut diverger, ce qui entraîne un décalage des points de focalisation lors de la découpe à un grand angle, affectant ainsi la précision et l'efficacité de la découpe.

Mise au point de l'objectif

Le choix et le réglage de la distance focale de l'objectif sont essentiels pour obtenir une découpe d'angle de haute qualité.

Dans la machine de découpe laser, la distance focale de l'objectif peut être ajustée pour contrôler l'emplacement et la profondeur du point laser, modifiant ainsi la distribution d'énergie sur laquelle le laser travaille sur la surface du matériau.

Afin de conserver la meilleure densité énergétique et les meilleurs effets de coupe pendant la coupe d'angle, la distance focale de l'objectif peut être ajustée dynamiquement en fonction de l'angle de coupe réel.

Techniques de coupe en angle

Découpe en biseau avec technologie laser

La coupe en biseau consiste à ajuster l'angle et la distance focale de la tête laser pour faire fonctionner un faisceau laser sur la surface du matériau sous un angle, réalisant ainsi une coupe en rampe du bord de la pièce.

Cette technique est largement utilisée dans de nombreux domaines tels que les tubes, les joints soudés et les structures de châssis, car elle permet de pré-créer des angles de soudage idéaux pour les pièces, ce qui améliore la qualité et l'efficacité du soudage.

Méthodes de coupe inclinées

La technologie de découpe par inclinaison consiste à régler l'établi ou la tête laser à un angle spécifique au lieu de le placer directement verticalement par rapport à la surface de la pièce pendant les découpes laser.

Cette méthode génère des coupes avec différents angles en une seule étape de fonctionnement, ce qui est particulièrement adapté à la fabrication de composants nécessitant un équipement d'angle précis.

Cette méthode peut réduire les procédures de traitement suivantes et améliorer l'efficacité de la production, en particulier pour certains produits de conception spécifiques, comme les pièces décoratives architecturales et les composants de meubles, qui peuvent réaliser des conceptions à angles multiples.

Approches de coupe rotative

Certains systèmes de découpe laser haut de gamme utilisent la technologie de découpe rotative. Dans ce cas, la tête de découpe laser peut se déplacer non seulement le long de l'axe XY, mais également autour de l'axe Z, modifiant ainsi l'angle d'incidence du faisceau laser pendant la découpe.

Cette technologie de découpe rotative est particulièrement adaptée à la production de composants de formes géométriques tridimensionnelles complexes, tels que des pales d'aviation, des pièces de turbine et des gravures d'art, qui peuvent gérer de manière flexible les besoins de découpe de divers angles et lignes courbes.

Conclusion

En bref, grâce à ses avantages majeurs, les découpes laser en angle jouent un rôle de plus en plus important dans la fabrication moderne.

Dans notre article, nous abordons la précision et l'exactitude de la découpe angulaire. Cette technologie permet d'obtenir une découpe angulaire de haute précision et de haute qualité, répondant ainsi parfaitement aux exigences complexes de découpe angulaire des secteurs de l'aéronautique, de l'automobile et d'autres composants de précision.

Par rapport à la méthode de découpe traditionnelle, la découpe laser en angle est plus performante en termes de temps et de coût.

Le contrôle automatique et le traitement de fabrication à haut rendement permettent de réduire efficacement les coûts de production et d'améliorer l'efficacité globale. Parallèlement, la réduction du gaspillage de matériaux constitue un avantage majeur, permettant d'optimiser les ressources et de favoriser une production durable.

De plus, même les découpeurs laser en angle sont confrontés à une déformation thermique et à une déformation du matériau.

Avec l'innovation technologique et l'amélioration de l'artisanat, comme la mise au point dynamique, les systèmes de contrôle intelligents et le développement de la technologie de traitement composite, ces problèmes sont résolus, élargissant de plus en plus le champ d'application de la découpe d'angle au laser et la limite de capacité.