Processus de découpe d'aluminium et d'alliage d'aluminium par machine de découpe laser à fibre

La machine de découpe laser à fibre optique peut traiter l'aluminium et l'alliage d'aluminium de métaux non ferreux

Les métaux non ferreux désignent généralement tous les métaux à l'exception du fer (et parfois du manganèse et du chrome) et des alliages à base de fer. L'aluminium et ses alliages sont également des métaux non ferreux. Dans l'industrie de la transformation des métaux, les machines de découpe laser sont des équipements de traitement courants. Les machines de découpe laser à fibre peuvent traiter l'aluminium et ses alliages. Découvrons la découpe laser de l'aluminium et des alliages d'aluminium.

Découpe laser de l'aluminium et de ses alliages :

L'aluminium pur est plus difficile à couper que les métaux à base de fer en raison de son point de fusion bas, de sa conductivité thermique élevée et surtout de son faible taux d'absorption pour les lasers CO2. Non seulement la vitesse de coupe est lente, mais le bord inférieur de la coupe est également sujet au collage des scories et la surface de coupe est rugueuse. En raison de l'inclusion d'autres éléments d'alliage dans les alliages d'aluminium, l'absorption du CO2 et de la lumière laser augmente à l'état solide, ce qui facilite la coupe par rapport à l'aluminium pur, avec une épaisseur et une vitesse de coupe légèrement supérieures. Actuellement, la découpe de l'aluminium et de ses alliages utilise généralement le laser CO2, le laser continu ou le laser pulsé.

Découpe laser continue au gaz CO2 :

（1） Puissance laser.

La puissance laser requise pour la découpe de l'aluminium et de ses alliages est supérieure à celle requise pour la découpe des alliages de fer. Un laser d'une puissance de 1 kW peut découper de l'aluminium pur industriel d'une épaisseur maximale d'environ 2 millimètres et des plaques d'alliage d'aluminium d'une épaisseur maximale d'environ 3 millimètres. Un laser d'une puissance de 3 kW peut découper de l'aluminium pur industriel d'une épaisseur maximale d'environ 10 mm. Le laser a une puissance de 5,7 kw et peut couper de l'aluminium pur industriel avec une épaisseur maximale d'environ 12,7 mm et une vitesse de coupe allant jusqu'à 80 cm/min.

(2) Le type et la pression du gaz auxiliaire.

Lors de la coupe de l'aluminium et de ses alliages, le type et la pression des gaz auxiliaires ont un impact significatif sur la vitesse de coupe, l'adhérence des scories de coupe et la rugosité de la surface de coupe.

En utilisant l'O2 comme gaz auxiliaire, le processus de coupe s'accompagne d'une réaction exothermique oxydative, bénéfique pour améliorer la vitesse de coupe. Cependant, un laitier d'oxyde à point de fusion élevé et à viscosité élevée, Al2O3, se forme dans l'entaille. Lorsque le laitier s'écoule dans l'incision, en raison de sa forte teneur en chaleur, la surface de coupe formée devient plus épaisse en raison de la fusion secondaire. D'autre part, lorsque le laitier est évacué au fond de la coupe, en raison du refroidissement du flux d'air auxiliaire et de la conduction thermique de la pièce, la viscosité augmente encore et la fluidité devient médiocre, formant souvent du laitier collant qui est difficile à décoller sur la surface inférieure de la pièce. Pour ce faire, la pression du gaz doit être augmentée. Dans le même temps, la surface de coupe obtenue en utilisant le CO2 comme gaz auxiliaire est relativement rugueuse. Lorsque la vitesse de coupe se rapproche de la vitesse de coupe maximale, la rugosité de la surface de coupe est améliorée.

Avec N2 comme gaz auxiliaire, puisque N2 ne réagit pas avec le métal de base pendant le processus de coupe, la forabilité du laitier n'est pas très bonne, et même s'il est suspendu au fond de la coupe, il est facile à enlever. Ainsi, lorsque la pression du gaz est supérieure à 0,5 MPa, une coupe sans laitier peut être obtenue, mais la vitesse de coupe est inférieure à celle du gaz auxiliaire. Au contraire, la relation entre la rugosité et la vitesse de rotation est fondamentalement linéaire. Plus la vitesse de rotation est petite, plus la rugosité est petite. De plus, la teneur en éléments d'alliage est faible et la rugosité de la surface de coupe est importante. Cependant, la rugosité de surface de coupe des alliages d'aluminium à haute teneur en éléments d'alliage est faible.

Lors de la coupe d'alliages d'aluminium d'aviation, un double flux d'air auxiliaire est également utilisé. C'est-à-dire que la buse interne émet de l'azote et que la buse externe émet un flux d'oxygène, avec une pression de gaz de 0,8M pa, une surface de coupe exempte de résidus d'adhésif peut être obtenue.

(3) Processus et paramètres de coupe.

Les principaux problèmes techniques de la découpe laser CO2 continue de l'aluminium et des alliages d'aluminium sont l'élimination des inclusions de laitier et l'amélioration de la rugosité de la surface de coupe. Outre la sélection du gaz auxiliaire et de la vitesse de coupe appropriés, les mesures suivantes peuvent également être prises pour éviter la formation de scories.

1. Appliquez une couche d'agent anti-adhérent à base de graphite au dos de la plaque d'aluminium.

Le film utilisé pour l'emballage des plaques en alliage d'aluminium peut également empêcher le collage des scories.

Tableau 2-6 Matériaux de référence pour la découpe au laser CO 2 de l'alliage A1CuMgmn.

Tableau 2-7 Paramètres de découpe laser CO 2 pour l'alliage d'aluminium, l'alliage aluminium zinc cuivre et l'alliage aluminium silicium.