L'importance de la pression de l'air lors du processus de découpe laser

Dans le processus de découpe laser, la pression du gaz auxiliaire a une grande influence sur les résultats de la découpe. Le laser concentrate la lumière en un faisceau de haute densité, qui est transmis à la surface de travail pour générer suffisamment de chaleur et faire fondre le matériau. Le gaz à haute pression coaxial avec le faisceau élimine directement le métal fondu, atteignant ainsi l'objectif de découpe. Cela montre que la découpe laser diffère fondamentalement de l'usinage mécanique des machines-outils. La découpe laser consiste à utiliser l'énergie libérée par le faisceau laser sur la surface de la pièce pour la faire fondre et s'évaporer, afin d'atteindre les objectifs de découpe et de gravure. Elle se caractérise par une haute précision, une vitesse de découpe rapide, aucune limitation des motifs de découpe, un alignement automatique qui économise les matériaux, des coupes lisses et des coûts de traitement faibles, et va progressivement améliorer ou remplacer les équipements traditionnels de découpe métallique. Le gaz auxiliaire doit avoir une pression suffisante pour éliminer complètement les débris de découpe. Généralement, lors du découpe de pièces plus épaisses, la pression doit être légèrement réduite, car les résidus adhérant à la pièce pourraient endommager les bords de la découpe. Augmenter la pression du gaz permet de ralentir la vitesse de coupe, mais après avoir atteint une valeur plus élevée, une pression supplémentaire du gaz peut entraîner une diminution de la vitesse de coupe. La machine de découpe laser concentre la lumière en un faisceau de haute densité, qui, une fois transmis à la surface de travail, génère suffisamment de chaleur pour fondre le matériau. Le gaz à haute pression coaxial avec le faisceau élimine directement le métal fondu, permettant ainsi de réaliser la découpe. Cela montre qu'il existe une différence fondamentale entre le traitement par découpe laser et l'usinage mécanique des machines-outils. La découpe laser consiste à utiliser l'énergie libérée par le faisceau laser sur la surface de la pièce pour la faire fondre et s'évaporer, atteignant ainsi les objectifs de découpe et de gravure. Elle se caractérise par une haute précision, une vitesse de coupe rapide, une absence de restrictions sur les motifs de coupe, un économiseur de matériau grâce à l'empilement automatique, une coupe lisse et un faible coût de traitement, ce qui la rend progressivement supérieure ou remplace les équipements traditionnels de découpe métallique. Sous une haute pression de gaz d'assistance, la réduction de la vitesse de coupe peut s'expliquer par l'augmentation de la vitesse d'écoulement du gaz et l'effet de refroidissement accru dans la zone d'action, mais aussi par les ondes de choc intermittentes dans le flux gazeux qui perturbent le refroidissement de la zone d'action du laser. Les variations de pression et de température dans le flux gazeux provoquent des changements de densité dans le champ d'écoulement. Ces gradients de densité entraînent des modifications de l'indice de réfraction dans le champ, interférant ainsi avec la focalisation de l'énergie du faisceau, causant une refocalisation ou une divergence du faisceau. Cette perturbation peut affecter l'efficacité de la fusion et, parfois, modifier la structure du mode, entraînant une baisse de la qualité de la coupe. Si la divergence du faisceau est trop importante, elle peut provoquer un spot trop grand, voire des conséquences graves comme une incapacité à effectuer efficacement la coupe. Afin d'éviter les effets néfastes des flux d'air à haute vitesse sur la performance de segmentation, on peut envisager de modifier la distribution de pression totale dans le flux d'air. Grâce à cette modification de la distribution de pression, le processus de fusion se produit dans la zone de basse pression centrale, tandis que les zones de haute pression adjacentes peuvent être augmentées à un niveau de momentum (force) suffisant pour assurer un criblage plus efficace des scories. Le laser coupe en concentrant la lumière en un faisceau de haute densité, qui, une fois transmis à la surface de travail, génère une quantité de chaleur suffisante pour fondre le matériau. En combinaison avec l'air à haute pression coaxial au faisceau, qui élimine directement le métal fondu, l'objectif du découpage est atteint, ce qui montre que le traitement par découpage laser diffère fondamentalement de l'usinage mécanique des machines-outils. Comme l'intermittence de la zone à haute pression n'interfère pas avec la vitesse de la lumière, l'efficacité de fusion est également améliorée. [Image]