Aperçu de la technologie de découpe laser

  Le faisceau laser est focalisé sur un très petit point. Le diamètre minimum du faisceau laser peut être inférieur à 0,1 mm, de sorte que le point focal peut atteindre une densité de puissance élevée dépassant 106 W / cm2. À ce stade, la chaleur de l'entrée du faisceau (convertie à partir d'énergie lumineuse) dépasse de loin la partie réflexion, conduction ou diffusion du matériau. Le matériau est rapidement chauffé jusqu'à l'humidité de vaporisation et s'évapore en trous. Parallèlement au mouvement relativement linéaire du faisceau et du matériau, la cavité est continuellement formée en une fente étroite (telle que 0,1 mm environ). Le tranchant a peu d’influence thermique et ne présente pratiquement aucune déformation de la pièce. Le gaz auxiliaire adapté au matériau coupé est également ajouté pendant le processus de coupe. Lorsque l'acier est coupé, l'oxygène est utilisé comme gaz auxiliaire et le métal en fusion est utilisé pour produire un matériau oxydant par réaction chimique exothermique, tout en aidant à éliminer le laitier dans l'entaillage. Pour couper le polypropylène, un type de plastique utilise de l'air comprimé, du coton, du papier et d'autres matériaux inflammables pour réduire les gaz inertes. Le gaz auxiliaire pénétrant dans la buse peut également refroidir la lentille de focalisation, empêcher la fumée de pénétrer dans le logement de la lentille, contaminer la lentille et provoquer une surchauffe de la lentille.

Le premier nom chinois du laser s'appelle "laser". et "laet". C'est la translittération de son nom anglais LASER. C'est un acronyme composé des premières lettres de chaque mot de l'anglais Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Cela signifie "émission stimulée de l'amplification de la lumière". Le nom complet du laser en anglais exprime pleinement le processus principal de fabrication des lasers. Le principe du laser a été découvert par le célèbre physicien américain Einstein dès 1916. En 1964, selon Tsien Hsueshen, un scientifique célèbre en Chine, le "rayonnement stimulé par la lumière". a été renommé "laser". L'application laser est très large, principalement le marquage au laser, le soudage au laser, le découpage au laser, la communication par fibre optique, le spectre laser, la télémétrie laser, le radar laser, l'arme laser, l'enregistrement laser, l'indicateur laser, la correction laser, la cosmétologie laser, le balayage laser, le laser moustique etc.

  La plupart des matériaux organiques et inorganiques peuvent être coupés au laser. Dans l'industrie de la transformation des métaux lourds, de nombreux matériaux métalliques, quelle que soit leur dureté, peuvent être mis en forme sans déformation. (Le système de découpe au laser le plus avancé peut réduire l’épaisseur de l’acier industriel à environ 20 mm). Bien sûr, pour les matériaux à haute réflectivité, tels que l'or, l'argent, le cuivre et les alliages d'aluminium, ils sont également de bons conducteurs, ce qui rend la découpe au laser difficile et même impossible. (Certains matériaux de coupe durs peuvent être coupés par un faisceau laser à impulsions. En raison de la puissance de crête élevée de l’onde pulsée, le coefficient d’absorption du matériau par rapport au faisceau est instantané. Le jeu est amélioré). La découpe au laser n'a pas de bavure, de rides élevées et de grande précision. Il est supérieur à la découpe au plasma. Pour de nombreuses industries mécaniques et électriques, le système de découpe laser moderne peut facilement découper différentes formes et tailles de pièces (les dessins de pièces peuvent être modifiés). Il est souvent préférable au processus de poinçonnage et de moulage. Bien qu'il soit plus lent que la matrice, il ne consomme pas de moule et ne nécessite pas de réparation. Cela permet également de gagner du temps pour remplacer les moules, ce qui permet de réduire les coûts de traitement et les coûts de production. Il est donc généralement plus rentable sur le plan économique.

  D'autre part, la découpe au laser peut également jouer sur l'avantage de la précision et de la reproductibilité de la manière d'adapter la matrice à la taille et à la forme de la pièce. En tant qu'outil prioritaire pour les matrices laminées, les coûts de découpe au laser ne sont pas élevés, car ils ne nécessitent aucun fabricant de moules avancé, ce qui permet également de réduire considérablement le coût de fabrication du moule. L'avantage supplémentaire de la matrice de découpe au laser réside dans le fait que le bord de découpe de la matrice produira une couche de durcissement peu profonde (zone affectée par la chaleur) afin d'améliorer la résistance à l'usure de la matrice. La caractéristique sans contact de la découpe au laser confère un avantage sans contrainte à la découpe de la lame de scie circulaire, améliorant ainsi la durée de vie.

  Découpe laser de matériaux d'ingénierie couramment utilisés

  1. Découpe au laser de matériaux métalliques, bien que presque tous les matériaux métalliques aient une réflectance élevée sur l’énergie de l’onde infrarouge à la température ambiante, le laser ND: YAG pompé par la lumière et le laser à 10,6 mCO2 à la bande infrarouge lointaine sont appliqués avec succès à la découpe laser de beaucoup de métaux.

2. Le découpage au laser d'un matériau non métallique par découpage au laser est facilement absorbé par des longueurs d'onde de 10,6 µm par des matériaux non métalliques. La faible conductivité thermique et la faible température d'évaporation font du faisceau absorbé la quasi-totalité du matériau entrant et se vaporisent au moment de l'irradiation, formant ainsi un trou de départ et entrant dans un cycle vertueux du processus de coupe.