Les lasers à fibre et à CO₂ se comportent différemment lors de la découpe d’alliages d’aluminium réfléchissants. Cette comparaison porte sur des systèmes de 2,5 kW découpant de l’A5052 avec de l’azote et examine comment l’épaisseur de la tôle influe sur l’avantage en termes de vitesse, la rugosité de la surface de coupe et les bavures sur la face inférieure. Elle répertorie également les distances focales et les plages de pression de gaz, et explique pourquoi la mise au point en surface favorise un faisceau à fibre fortement focalisé sur les tôles minces, tandis que le réglage de la mise au point, un trait de coupe plus large et l'évacuation du métal fondu réduisent l'écart de performances sur les tôles épaisses. L'unité de vitesse indiquée par la source est conservée et clairement signalée en vue d'une vérification technique avant publication.
Les alliages d'aluminium réfléchissent très fortement l'énergie laser ; ils doivent donc être découpés sur des machines équipées d'une protection anti-réflexion. La compréhension à la fois de la réflexion générée à la surface de la pièce et du flux thermique qui en résulte à l'intérieur du matériau permet d'améliorer les performances d'usinage et la qualité de découpe.
La relation entre l'épaisseur de la tôle et la vitesse de découpe a été comparée lors de la découpe d'un alliage d'aluminium A5052 à l'aide de lasers à fibre et à CO₂ de 2,5 kW, avec un gaz d'assistance à l'azote. Plus la tôle est fine, plus la différence de vitesse est importante. Pour une tôle de 1 mm d’épaisseur, les données sources indiquent une vitesse de 4,5 m/min pour le laser CO₂ et de 27 mm/min pour le laser à fibre. [À VÉRIFIER : la source indique que l'unité de mesure pour le laser à fibre est le mm/min.] À mesure que l'épaisseur augmente, la différence de vitesse diminue fortement.
Les principales conditions de traitement étaient les suivantes :
Comme pour la découpe de l'acier inoxydable, le laser à fibre produit une surface de coupe plus rugueuse que le laser CO₂. Cette différence s'accentue à mesure que l'épaisseur de la pièce augmente.
Il n'y a pas de différence notable entre la découpe au laser à fibre et la découpe au laser CO₂ en ce qui concerne la présence de bavures sur la face inférieure. À mesure que l'épaisseur augmente, la formation de bavures est davantage influencée par la pression du gaz d'assistance et par la largeur de la tranchée obtenue grâce au réglage de la position du foyer.
La découpe de tôles fines générant relativement peu de bavures, les réglages peuvent privilégier la puissance de fusion. Le point focal est placé au niveau de la surface de la pièce (Z = 0), là où la densité d'énergie laser est la plus élevée. Un laser à fibre présente donc un avantage, car son faisceau peut être focalisé en un point plus petit.
Pour les tôles épaisses, en revanche, la prévention des bavures nécessite un réglage de la position focale, un élargissement du trait de coupe et une pression de gaz d'assistance suffisante pour évacuer le métal en fusion. Ces mesures réduisent la densité d'énergie dans la zone d'usinage, ce qui réduit l'écart de vitesse de coupe entre les lasers à fibre et les lasers au CO₂.
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