Dans la découpe de tubes au laser, un faisceau de haute intensité généré par des sources de fibre ou de CO₂ est dirigé pour découper des tubes de différentes formes, y compris ronds, carrés et profilés personnalisés. Le processus est hautement automatisé, piloté par un logiciel de CAO/FAO, qui garantit que chaque coupe est conforme aux spécifications exactes.
Conception et programmation
Le processus commence par un fichier de conception numérique, généralement au format DXF ou STEP. Le fichier est chargé dans un logiciel de commande numérique, qui convertit la conception en commandes de coupe exactes. Les ingénieurs peuvent inclure des motifs de trous complexes, des onglets ou des gravures directement dans le plan.
Chargement et positionnement des tubes
Les tubes sont placés dans un système de chargement automatisé qui les aligne et les fixe. Les machines avancées peuvent traiter des diamètres allant de 12 mm à plus de 200 mmLe système d'alimentation en eau de l'usine est conçu pour répondre aux besoins de diverses applications industrielles.
Découpage et façonnage
Un laser de grande puissance, dépassant souvent 3 000 watts, concentre son faisceau sur la surface du matériau, faisant fondre ou vaporisant le métal instantanément. Des gaz d'assistance tels que l'azote ou l'oxygène permettent d'éliminer la matière fondue et de prévenir l'oxydation, ce qui permet d'obtenir un bord propre et sans bavure.
Caractéristiques complexes en un seul passage
L'un des principaux avantages est la possibilité de découper des géométries complexes telles que des fentes, des coupes angulaires et des motifs complexes en une seule opération, ce qui élimine la nécessité d'un usinage secondaire.
Inspection de la qualité
Après la découpe, chaque tube est inspecté pour vérifier la précision de ses dimensions et la finition de sa surface. Les systèmes de mesure automatisés permettent d'obtenir des tolérances aussi serrées que ±0,1 mmCe procédé est donc idéal pour des industries telles que l'aérospatiale, l'automobile et la fabrication de produits médicaux.
Quels sont les défis de la découpe de tubes au laser ?
La découpe de tubes au laser est une méthode de fabrication puissante, qui s'accompagne de son propre lot de défis à relever pour garantir des résultats cohérents.
Réflectivité des matériaux
Les métaux tels que le cuivre, le laiton et certains alliages d'aluminium peuvent réfléchir le faisceau laser vers la tête de découpe, ce qui risque d'endommager l'optique. L'utilisation de lasers à fibre, de revêtements spécialisés ou de traitements de surface peut contribuer à minimiser la réflectivité et à améliorer les performances de découpe.
Distorsion induite par la chaleur
Lors de la coupe, les tubes à paroi mince peuvent facilement se déformer en raison de l'exposition à la chaleur. Un apport thermique excessif peut provoquer une déformation, affectant la précision et l'ajustement. Le réglage des niveaux de puissance, des vitesses de coupe et du débit de gaz d'assistance est essentiel pour maintenir la stabilité dimensionnelle.
Exigences complexes en matière de programmation
Les géométries complexes nécessitent une programmation CNC précise pour garantir des coupes nettes et précises. Des trajectoires de coupe mal optimisées peuvent gaspiller de la matière, augmenter les temps de cycle et entraîner un mauvais alignement des pièces. Une programmation compétente garantit l'efficacité et la qualité.
Besoins d'entretien courant
Les machines de découpe de tubes au laser dépendent d'optiques propres, de buses correctement alignées et d'une alimentation en gaz fiable. Négliger la maintenance peut entraîner une baisse de la qualité de coupe, des temps d'arrêt coûteux et une réduction de la durée de vie de l'équipement.
Limites d'épaisseur
La plupart des systèmes de découpe de tubes au laser traitent efficacement des épaisseurs de paroi allant jusqu'à 10-12 mm. La découpe de matériaux plus épais peut ralentir la production et nécessiter plusieurs passes, ce qui augmente le temps de cycle et les coûts d'exploitation.