Ici, j'ai partagé des conseils pratiques pour la découpe laser de l'acier doux qui peuvent améliorer votre processus d'usinage et surmonter les défis auxquels les machinistes étaient confrontés auparavant. Commençons.
Quels sont les différents types d'acier doux ?
L'acier doux est simplement un type de Acier au carbone à très faible teneur en carbone. En général, il a 0.04 - 3 pour cent par poids de la teneur en carbone ce qui lui confère des propriétés uniques. Selon l'American Iron and Steel Institute (AISI), d'autres éléments comme le chrome, le cobalt, le manganèse, le cuivre, le silicium, etc., peuvent être ajoutés. ajouté pour obtenir des propriétés appropriées en acier doux.
L'acier doux est low cost, grâce aux techniques de fabrication modernes, et vous trouverez son utilité dans presque tous les industries mécaniques générales. De plus, il y a de nombreuses nuances ou types d'acier douxCertains sont présentés dans ce tableau.
| Nuance d'acier doux (AISI) | Composition (% en poids) | Utilisations |
| 1010 | 0.1 C, 0.45 Mn | Pièces automobiles. |
| 1020 | 0.2 C, 0.45 Mn | Tôlerie, Tuyaux. |
| A36 | 0.29 C, 1.00 Mn, 0.2 Cu | Architecture, Ponts, Navires |
| A516 | 0.31 C, 1.00 Mn, 0.25 Si | Pressure Vessel |
| A440 | 0.28 C, 1.35 Mn | Couteau, Lames |
| A633 | 0.22 C, 1.35 Mn | Chaudière, industrie chimique |
| S275 | 0.17 C, 1.02 Mn, 0.21 Si | Ponts, Bâtiments |
| S355 | 0.16 C, 1.3 Mn, 0.2 Si, 0.04 Cu | Construction et industrie offshore |
Avantages de la découpe laser de l'acier doux
La technologie de découpe au laser a amélioré les collecteurs de processus d'usinage en acier doux. Voici quelques avantages clés.
Rapidité et flexibilité
Fibre et Machines laser CO2 fournir vitesse inégaléeCes machines sont dotées d'un système de rails et de portiques rapides, contrôlé par commande numérique par ordinateur (CNC)Comme aucun outil de coupe physique n'est utilisé, Le mouvement est rapideÉtonnamment, les machines laser sont compatible avec une vaste gamme de métaux. Cette flexibilité vous permet de traiter différentes qualités d'acier avec des ajustements mineurs.
Haute précision
Les faisceaux laser sont, par défaut, vraiment précisIl s'agit d'un faisceau lumineux amplifié qui fond et vaporise les métaux avec précision. Comme il s'agit d'une découpe thermique, vous n'aurez pas à vous soucier de formation de copeaux et bords rugueux.
L'usinage laser est si précis qu'il peut atteindre une tolérance de ±0.003 mm à 0.006 mmEn comparaison, la précision des méthodes traditionnelles réside dans la plage de ±0.015 mm à 3 mm.
Travaux complexes
La haute précision permet aux opérateurs d'effectuer emplois complexes et délicats L'utilisation d'acier doux permet une meilleure précision d'usinage tout en maîtrisant les coûts. La découpe laser des métaux contribue à cette fabrication. prototypes et tests parts beaucoup plus rapide que les outils de coupe traditionnels.
Autrefois, les géométries complexes nécessitaient un réglage plus précis des outils et une plus grande habileté de la part de l'opérateur.vel. Mais tout a changé avec la technologie laser qui peut être facilement réglable par simple pression sur la butéeon.
Moins de consommation d'énergie
Les machines laser consomment moins d'énergie par rapport aux machines de coupe traditionnelles. Cela s'explique en partie par l'absence de pièces mobiles. De ce fait, les pertes par frottement, chaleur et vibrations sont quasi nulles. Il y a également un gain significatif. moins de formation de copeaux et de gaspillage lorsque l'acier doux est découpé au laser. Donc, moins de ressources sont utilisées pour le nettoyage et le recyclage des déchets. Globalement, le procédé de découpe laser est écologique et durable.
Automatisation
L'automatisation est l'endroit où la découpe laser brille vraiment. Ils sont équipés d'un système de contrôle basé sur un logiciel. En conséquence, ces machines peuvent fonctionner automatiquement avec un minimum de supervision.
Il existe plusieurs types d'automatisation dans la technologie laser. Le premier est découpe bidimensionnelle à l'aide d'un système de portique. C'est rapide et efficace. Les tôles d'acier doux sont alimentées automatiquement et le mouvement du découpeur laser est contrôlé.
Deuxièmement, l'utilisation de Bras robotiques. Ces bras peuvent souder ou couper dans un espace tridimensionnel.
Limiter les dégâts
Les experts affirment que la découpe au laser provoque dommage minimal au matériau de tous les procédés de découpe thermique. Car même si le la température du faisceau laser s'élève à plusieurs milliers de degrés, le Le point de contact est encore étroit.. De plus, ceci ne provoque ni enroulement ni déformation dans le matériau.
Les coupes sont également de des bijoux, qui rougedommages et permet de réaliser d'importantes économies de revenus dans la production à grande échelle d'acier doux. Depuis la découpe àol a aucune usure, les dommages globaux sont minimisés, réduire les coûts opérationnels.
Lors de la découpe laser de l'acier doux, on affirme Les tolérances théoriques de l'ordre du micron sont irréalistes. en conditions réelles de traitement thermique. Grâce à des essais en atelier, Machines de découpe laser à fibre robustes Baison contrôle constant Tolérances réelles de positionnement mécanique et de répétabilité de ±0.03 mm/m lors de la production en série d'acier doux de 1 à 10 mm.
Cette précision est le fruit de la norme de Baison Réducteurs à arbre de sortie intégré TECHMECH conformes à la norme allemande DIN6, qui présentent un réaction négative de seulement 3 minutes d'arc. Combiné avec un conception indépendante d'armoires de commande, cette configuration complètement élimine les micro-vibrations et les erreurs de transmission lors d'opérations à grande vitesse.
Cependant, étant donné les variations de dureté et de rouille superficielle qui existent d'un lot de matériaux à l'autre, le résultat final tolérance à la déformation thermique du produit fini dépend de la mise au point précise du processus sur siteVous pouvez vous procurer les produits Baison testés en usine. fiches de données de tolérance de précision pour différentes épaisseurs de plaques, ou demandez à un ingénieur senior de effectuer des tests d'échantillons en usine sur votre matériau spécifique pour sécuriser un solution de contrôle personnalisée qui correspond parfaitement à vos exigences de haute précision.
Pourquoi le processus de découpe laser de l'acier doux est-il difficile ?
L'acier doux est excellent pour divers procédés d'usinage et est largement utilisé dans la vie quotidienne. Il a des applications dans presque tous les secteurs manufacturiers. Mais certains Les défis sont liés à ses propriétés matérielles supérieures.
Ductilité du matériau
L'acier doux a le teneur en carbone la plus faible de tout autre type d'acier. Cela rend le matériau extrêmement ductile, encore plus que le caoutchouc. L'acier à faible teneur en carbone l'est également moins cassant, Qui prévient les fractures.
Cependant, cela a un effet secondaire. Cela conduit à formation de longs copeaux dans le processus de découpe traditionnel. Ce n'est pas tellement le cas pour la découpe laser, cependant, car Le laser vaporise le métalMais malgré tout, la longue puce peut perturber le processus d'usinageessPour contrôler cela, vitesse d'avance, profondeur de coupe, vitesse de coupeet d'autres paramètres sont réajustésTed.
Construire des bords
De même, le Les bords se forment lors du processus d'usinage en raison de haute ductilité. Il peut facilement endommager l'outilL'accumulation de bords se traduit également par mauvaise qualité de coupe.
Vous pourriez avoir à augmenter la fréquence de maintenance, ce qui conduira à arrêt inutile du processus.
La construction Edge est également a obstacle au processus d'automatisationAjuster la plaquette, l'outil de coupe et la vitesse d'avance permettrait de résoudre le problème dans les procédés traditionnels. Fortunately, avec Lors de la découpe thermique, cet effet est réduit.. Alors, La découpe laser est moins sujette aux pour ça.
Haute température et vibrations
La découpe laser est une procédé thermique qui peuvent créer températures élevées au niveau du bord coupéDe plus, la découpe laser de l'acier doux avec de l'oxygène tend à brûler excessivement les bordsPour contrer cela, l'opérateur doit sélectionner le puissance du laser et pression du gaz d'assistance attentivement.
L'acier a plus résistant que les autres métaux, ce qui signifie que c'est plus sujet aux vibrations lors du processus d'usinage. Dans le fraisage et le tournage traditionnelsla découpe, ces vibrations affecter la qualité du travail.
Cependant, dans la découpe laser à fibre, ces vibrations sont dues aux jeu inhérent de la tête laser et des autres composantsLes machines laser de mauvaise qualité peuvent provoquer un motif en dents de scie dans la découpe du bord.
Lorsque vous plaque épaisse ou à haute puissance Lors de la découpe laser sur de l'acier doux, même les plus légères vibrations de la machine peuvent recouvrir la surface de coupe de ondulations en dents de scie.
Pour lutter contre cela, Baison utilise un lit robuste entièrement soudé en tôle d'acier qui subit Recuit à haute température pour soulager les contraintes à l'échelle de la tonne pour éliminer les vibrations liées au traitement thermique. Associé à un armoire de commande indépendante qui isole la résonance électrique et un algorithme d'accélération 1.5G optimisé, la machine assure Stabilité à toute épreuve lors d'opérations à grande vitesse.
Cependant, compte tenu des fluctuations de dureté et de l'épaisseur des couches de rouille d'un lot de matériaux à l'autre, il est difficile d'obtenir une solution parfaitement homogène. finition lisse sans dentelures nécessite encore mise au point des processus sur siteVous pouvez obtenir l'usine de Baison fiches de paramètres anti-vibrations pour différentes épaisseurs de plaques afin de vérifier personnellement le résultats de coupe impeccables.
Conseils pour obtenir les meilleurs résultats lors de la découpe au laser de pièces en acier doux
1. Critères de conception
Chaque projet doit avoir un conception de base solideLes machines laser à fibre utilisent des instructions de conception dans Format de fichier .dwg ou .dxfDes instructions claires dès la phase de conception peuvent conduire à opérations plus rapides et réduire le risque de dommages au matériel.
Puisque les machines laser suivent Vecteurs 2D, assurez-vous que les lignes sont non décousu et fermer tous les bords. Assurer la la largeur de l'encoche est d'au moins 1 mm de l'épaisseur et loin du coin de la plaque métallique. De cette façon, la intégrité de la plaque métallique reste intact.
Les filets sont encouragés au lieu d'arêtes vives comme il réduit la concentration du stress. En règle générale, le filet de radius devrait être deux fois plus petit de l'épaisseur.
Supposons que vous ayez plusieurs éléments intérieurs et extérieurs à découper dans une seule plaque d'acier doux.a mangé. Espacez-les correctement en place afin que la qualité reste intacte. Si deux fonctionnalités sont trop proches l'un de l'autre, le laser pourrait brûler le bord entre deux caractéristiques.
2. Nettoyage des surfaces
Comme nous le savons, l'acier doux a différentes qualités, ce qui signifie que leurs propriétés diffèrent. Certaines qualités sont moins résistant à la corrosion que d'autres. Par conséquent, La rouille et le tartre peuvent s'accumuler. à la surface du métal. Même la plus petite couche peut affectent négativement la qualité de coupe. Assurez-vous de nettoyer la plaque d'acier doux avant que le processus ne se déroule correctement.
3. Sélection de la puissance laser
La puissance du laser est le paramètre le plus important en découpe laser. Les puissances de sortie typiques des machines laser sont : 1.5 kW, 2 kW, 3 kW et 6 kW.
La puissance du laser détermine épaisseur maximale de la plaque d'acier doux vous pouvez couper. La meilleure approche est à consulter les directives fourni par le fabricant de la machine. Ainsi, vous éviter les dommages inutiles.
Les lasers à fibre nécessitent moins d'énergie que le CO2 Les lasers permettent de découper à la même profondeur, toutes choses égales par ailleurs. Cela s'explique par le fait que les lasers à fibre ont une… taux d'absorption plus élevé.
4. Inspection des dommages
Si votre machine fonctionne de manière continue pendant plusieurs jours, il est recommandé de inspecter tout dommage antérieur Vérifiez les composants de la machine laser avant de commencer une autre tâche. lentille laser, buse, torche et flux de gaz sont principalement sujets aux dommages. Parfois Des débris se coincent dans le laser et peut affecter les performances de coupe.
5. Ajustez le paramètre de coupe
Les réglages de coupe de l'acier doux comprennent puissance, vitesse de coupe, réglage de perçage, sélection du gaz et pressionAjustez ces paramètres en fonction de directives du fabricant pour la nuance spécifique d'acier doux.
Le piercing est la première et la plus importante étape, car cela donnera le ton pour le reste du montage. Assurez-vous que vous utiliser seulement paramètres d'alimentation recommandés parce qu'une intensité plus élevée peut laisser des marques de brûlure sur le matériel.
On sait par observation que, de 1 mm à 4 mm, un laser avec oxygène peut créer une bonne perforation. Mais pour des aciers doux plus épais comme 8 mm, l'air comprimé est beaucoup plus approprié. pour percer le métal.
Le piercing est terminé sur la ligne de coupe si le diamètre du trou correspond à la largeur de la ligne. Sinon, cela se fait sur le côté intérieur de la ligne de coupe.
6. Bon choix de gaz
Vous devez prendre en compte le assistance à la sélection du gaz, à la pression et au débitPour l'acier doux, L'oxygène est le plus compatible. Toutefois, azote et air comprimé sont également utilisées dans certains cas.
L'acier doux nécessite réglages de puissance et de pression de gaz inférieurs pour une même épaisseur comparée à d'autres types d'acier. Étonnamment, le La vitesse de coupe est également plus élevée. pour l'acier doux. Veillez à en tenir compte lors du choix des paramètres de gaz.
L'oxygène produit un trou de perçage plus large que l'azote. De plus, les recherches montrent L'azote peut être utilisé à la place pour le perçage et La découpe peut ensuite être poursuivie à l'aide d'oxygène. Avec cette combinaison, Le piercing peut être effectué sur la ligne de coupure, réduire le gaspillage de matériaux.
Une autre étude montre que conditions optimales pour la découpe au laser à oxygène en acier doux pour différentes épaisseurs.
| Epaisseur (mm) | Largeur moyenne (mm) | Puissance (W) | Vitesse de coupe (mm/s) | O2 pression (bar) |
| 1 | 0.3 | 67 | 9.5 | 1 |
| 1.5 | 0.35 | 97 | 9.5 | 1 |
| 2 | 0.3 | 123 | 7.1 | 2 |
Si vous souhaitez en savoir plus sur les gaz d'assistance et leur sélection, lisez l'article "Quel gaz est le meilleur pour la découpe laser ? - Un guide facile à suivre."
Lors de la découpe laser de l'acier doux, le recours exclusif aux procédés traditionnels à l'oxygène en dessous de 6 kW ne permet plus depuis longtemps d'atteindre les objectifs fixés. exigences de maîtrise des coûts des usines modernesBaison a pleinement introduit Technologie ultra-haute puissance de 12 000 W, permettant ainsi au traitement des plaques moyennes et épaisses de s'affranchir totalement d'un choix unique de gaz.
Pour les plaques d'acier doux de 6 mm, 12 mm et 20 mm, le centre de R&D de Baison a mené des tests de processus rigoureux utilisant air comprimé à haute pression et gaz mélangés de précision de la série MAPÀ une puissance de 12 kW, la découpe de tôles moyennes et fines à l'air comprimé offre non seulement des vitesses bien supérieures à celles des découpeuses à oxygène traditionnelles, mais permet également d'atteindre : Économies ultimes par tonne de gaz.
Lors de la découpe de plaques épaisses de 20 mm, le procédé de mélange gazeux spécialement mis au point par Baison maintient vitesses de déplacement élevées tout en résolvant parfaitement le problème des scories à l'arrière, en fournissant un finition de coupe lisse qui concurrence directement le traitement à froid sous azote.
Toutefois, le rapport de gaz optimal est étroitement liée aux fluctuations de la tension réelle de l'usine et à la pureté de la source de gaz.
7. Calibrage de la buse
Un faisceau laser traverse un buse en cuivre dans une machine laser standard. Cependant, si la buse est mal alignée, le laser sera obstrué. C'est ce qu'on appelle le masquage du faisceau. Par conséquent, toujours aligner le faisceau laser pour minimiser les pertes lors de la coupe de l'acier doux.
Un autre facteur est le position focale du faisceau laserPour l'acier doux, il faut concentrer l'attention sur la surface du matériel.
Le hauteur de la buse laser Cela varie en fonction de l'épaisseur et du type de matériau. Idéalement, la buse devrait être À une distance de 0.2 mm à 0.5 mm de la surface du matériau.
8. Vitesse de coupe
La vitesse de coupe est un paramètre crucial dans le contrôle de la qualité du processus. Le problème le plus courant avec l'acier doux est le effet de striation sur le bord de la saignée, ce qui est principalement lié à la vitesse de coupe.
La striation est la lignes et rainures parallèles qui se forment lors de la découpe. augmente la rugosité de surfaceess et affecte négativement la finition de la coupe. Plus tard, cela peut poser un problème en soudage as Hé bien.
Recherche montre un vitesse de coupe critique lorsque l'effet de striation est minimal lors de la découpe au laser oxygène de l'acier doux.
Commencez par augmenter progressivement la vitesse de coupe jusqu'à atteindre la vitesse optimale sans stries. Ensuite, maintenir cette vitesse pour le reste du travail. De plus, la machine devrait avoir au moins Puissance de 1 kW ou plus.
9. Minimisation de la zone affectée par la chaleur (HAZ)
Une dissipation inégale de la chaleur peut provoquer des défauts dans le matériau pendant découpe laser fibre, en particulier pour acier douxCes zones se forment là où la chaleur ne fait pas fondre le matériau, mais est suffisamment intense pour modifier la microstructure.
Cela crée un Zone affectée par la chaleur (HAZ) qui peuvent poser toutes sortes de problèmes, tels que résistance à la fatigue réduite, ruptures précoces et déformation.Le choix approprié du gaz d'assistance diminue la ZAT, car elle refroidit la surface Pendant le processus.
Les deux facteurs les plus importants qui affectent la ZAT sont puissance et vitesse de coupe.
En règle générale, on peut minimiser les risques liés aux dangers (HAZ) en augmenter la vitesse de découpe laser et diminuer la puissance du laserCependant, ce n'est pas si simple ; une vitesse de coupe plus élevée peut également créer rugosité de surface plus importantessIl vous faut donc trouver un équilibre. vitesse critique.
10. Créer une pièce de test
Réussir la découpe laser à fibre du premier coup est difficile. Certes, on peut obtenir un résultat satisfaisant, mais il faut… créer des pièces de test Pour une qualité supérieure. Il s'agit du prototype du produit final.travail. Si vous devez terminer une commande sur cent pièces, vous commencez par fabriquer quelques pièces de test pour obtenir les paramètres laser idéaux.
Lors de la découpe au laser plaques d'acier doux d'une épaisseur supérieure à 10 mm, mémoriser aveuglément la théorie du « haute vitesse et faible puissance » tirée des manuels scolaires conduit facilement à défauts de coupe ou scories importantes à l'arrière.
L'expérience concrète en matière de contrôle de la température des maîtres d'atelier de Baison réside dans la fabrication micro-ajustements dynamiques via des systèmes de contrôle avancés comme CypCut. En introduisant Points de refroidissement aux angles aigus ou des coudes et réglage fin de la courbe de puissance en virage—combiné avec un processus de piercing progressif en plusieurs étapes—elles éliminent complètement les surcuissons aux angles vifs et les défauts d'ondulation causés par l'accumulation de chaleur à la source.
De plus, la norme Algorithme « Leapfrog » équipé sur les machines Baison lors du perçage et du déplacement à grande vitesse non seulement réduit considérablement le temps de déplacement à vide hors coupemais aussi effectivement réduit la zone affectée thermiquement (ZAT) des bords finis à travers hauteur de levage pour refroidissement dynamique.
Cependant, les assiettes avec différentes teneurs en carbone Leur sensibilité à l'accumulation de chaleur varie considérablement, de sorte que le débogage proprement dit nécessite toujours réglage fin basé sur la structure de la pièceVous pouvez vous procurer les ouvrages de Baison de première main. guide des paramètres du système de contrôle pour plaques moyennes et épaisses, protection anti-surchauffe pour constater par vous-même la haute précision des produits finis, sans surchauffe, avec des bords coupés brillants. brillance argentée métallique.
11. Examinez la partie coupée
Le motif sur un bord coupé peut révéler beaucoup de choses sur les défauts de réglage de la machine laser. Idéalement, un équilibre parfait entre puissance, vitesse et débit de gaz est essentiel pour obtenir une coupe nette. Commencez donc par un coupe d'essai et examinez-le visuellement.
Suivez l' paramètres recommandés par le fabricant. Optimisez les paramètres de coupe en augmentant ou en diminuant le débit d'alimentation, pression du gaz et puissance par petites étapes. Voici quelques défauts à surveiller.
| Défauts de coupe | Raisons possibles |
| Zone affectée par une chaleur plus élevée. | La puissance est trop. |
| Kerf étroit avec oxydation en bas. Crasse excessive au bord de coupe inférieur | Point focal bas, vitesse de coupe élevée, faible pression de gaz (oxygène), petite taille de buse. |
| Kerf plus large, effet de striation, plus grande rugosité, bords brûlés. | Point focal plus élevé, pression de gaz plus élevée (oxygène), vitesse de coupe lente, buse défectueuse. |
QFP
Q: Quels secteurs d'activité conviennent aux machines Baison ?
A : Fabrication de tôles de précision, de structures métalliques lourdes et de machines. lit lourd et transmission allemande verrouiller Précision de ±0.03 mm/m pour les commandes à volume élevé.
Q : Les paramètres sont-ils personnalisables ?
R: Oui. Dureté et rouille de l'acier Les paramètres varient selon le lot et la région, ce qui nécessite des réglages personnalisés. Cliquez pour obtenir les vôtres. Configuration Baison personnalisée.
Q : Quelle est la plus grosse erreur à éviter lors d'un achat ?
A: Cueillette machines à oxygène bon marché et à faible consommation d'énergie Cela entraîne des factures de gaz élevées par tonne et un travail de broyage intensif. Les ateliers intelligents choisissent Lasers de 12 kW fonctionnant à l'air ou à un mélange gazeux.
Q : Pourquoi les plaques de plus de 10 mm surchauffent-elles ou se déforment-elles ?
A: Les paramètres par défaut échouent sur des plaques épaisses. Elles nécessitent points de refroidissement aux angles aigus et piercing progressif via des systèmes CNC avancés. Cliquez pour obtenir notre guide anti-surchauffe.
Q : Comment obtenir un bord argenté et sans scories ?
A: Par l'intermédiaire de notre Algorithme d'accélération 1.5G et correspondance précise gaz-ZAT. Puisque votre magasin tension et pureté du gaz affecter les résultats, cliquez pour réserver un test d'échantillon en usine.
Conclusion
La découpe d'acier doux épais ne devrait pas être un frein à votre productivité. Surmonter défauts thermiques et coûts énergétiques élevés Cela nécessite un matériel plus intelligent fonctionnant avec une technologie de pointe en matière de gaz. En tant que fabricant d'équipement d'origine (OEM), Baison transforme Expertise laser de plus de 10 kW en marges bénéficiaires réelles pour les fabricants.
Baison Laser fournit la meilleure solution pour la découpe laser de l'acier doux
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