Découpe laser et découpe à l'eau des alliages de titane

La découpe laser utilise un faisceau laser focalisé à haute densité de puissance pour scanner la surface d'une pièce et chauffer localement le matériau à des milliers, voire des dizaines de milliers de degrés Celsius en très peu de temps, provoquant la fonte et la vaporisation rapides du matériau irradié. , brûler ou atteindre le point d'inflammation. En même temps, le matériau fondu est soufflé par le flux d'air à grande vitesse coaxial avec la poutre, de manière à couper la pièce et à atteindre l'objectif de couper le matériau.

Les principaux facteurs affectant l’effet de découpe laser :

1, paramètres du processus de découpe laser

Les paramètres qui mesurent la qualité de la technologie de découpe laser et de l’usinage incluent principalement la puissance laser.

Découpe laser divers

2. Vitesse de coupe

Affecte la vitesse de découpe laser. D'une manière générale, plus l'énergie laser est élevée, plus l'épaisseur du matériau est faible et plus la pression du gaz de coupe est élevée, plus la vitesse de coupe est rapide et vice versa.

Lors des opérations sur site, la vitesse de découpe laser ne doit pas être recherchée aveuglément, mais la qualité de la découpe laser doit également être prise en considération. Surtout pour certaines pièces mécaniques aux formes étranges, un certain équilibre doit être maintenu entre rapidité et qualité pour garantir la qualité du produit.

3. Pression du gaz

Le gaz soufflé lors de la découpe laser a les fonctions suivantes : premièrement, il est utilisé pour faire fondre le matériau métallique de coupe et s'appuie sur la pression du gaz soufflé pour souffler le métal liquide afin de former une coupe ; Deuxièmement, le gaz refroidit la matière première et peut en retirer une partie de l'énergie de la zone de coupe. Le gaz a donc un impact important sur la qualité de coupe. Lors du traitement des matériaux en titane, des gaz inertes (argon ou azote) doivent être utilisés pour réduire le problème de contamination par oxydation du matériau.

L’impact de la découpe laser des matériaux en titane sur les produits finis :

1, bavures. La découpe laser de matériaux en titane utilise généralement de l'argon ou de l'azote comme gaz auxiliaire. Un peu de laitier collant sera produit au bas de la coupe, mais il est facile à enlever. La coupe absorbera l’oxygène et produira une couche d’oxyde dure et cassante.

2, déformation. Étant donné que la découpe de matériaux en titane génère beaucoup de chaleur, le temps de traitement du produit augmente avec le temps. Le premier produit et le dernier produit présentent des déformations différentes. Ne pas réduire la chaleur à temps entraînera une déformation du produit.

Comme mentionné ci-dessus, dans notre introduction à la découpe laser des matériaux en titane, nous savons que la découpe laser génère de la chaleur, provoquant une oxydation de la surface de découpe. et la déformation thermique du produit. Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, nous pouvons également utiliser la technologie de découpe à l’eau lors de la découpe d’un alliage de titane.

Traitement de découpe à l'eau : il utilise une technologie à ultra haute pression pour pressuriser l'eau du robinet ordinaire à une pression de 250-400Mpa, puis la fait passer à travers une buse pour pierres précieuses avec un diamètre de trou intérieur d'environ 0.{{ 3}},35 mm pour former un jet avec une vitesse d'environ 800-1000 m/s. Jet à grande vitesse, communément appelé « jet d'eau ». Le « jet d'eau » a une énergie élevée et peut être utilisé pour couper des matériaux de base mous.

Schéma de coupe d'eau

La découpe à l'eau des matériaux en titane implique généralement l'ajout d'une quantité appropriée d'abrasifs tels que du sable de quartz, de l'émeri, etc. au « jet d'eau » pour améliorer la force de coupe.

Lorsque le matériau en titane est découpé au jet d'eau, il est d'abord percé, puis coupé à une certaine vitesse. Enfin, l'énergie restante du flux de sable est captée par le collecteur et dissipée par le jet d'eau lors de la découpe. Il est facile de voir, d'après le principe de la découpe au jet d'eau, que la pression de l'eau, le débit de sable et la vitesse de découpe sont des paramètres cruciaux qui affectent la qualité de la découpe du matériau.

Prenons comme exemple la plaque TC4/Gr5 pour réaliser le tableau suivant :

TC4/GR5	pression de l'eau	écoulement de sable	taux de coupe
T<10mm	375 MPa	0,68 kg/min	260 mm/min
10 Inférieur ou égal à T Inférieur ou égal à 20	375 MPa	0,68 kg/min	150 mm/min
20 Inférieur ou égal à T Inférieur ou égal à 30	375 MPa	0,68 kg/min	65 mm/min
30 Inférieur ou égal à T Inférieur ou égal à 40	37 5 MPa	0,68 kg/min	48 mm/min

Plaque de titane de coupe à l'eau sur place

Avantages de la technologie de découpe à l'eau pour les matériaux en titane : La technologie de découpe à l'eau est une méthode de traitement à froid présentant les caractéristiques d'une faible température de la pièce, d'aucune zone affectée par la chaleur et d'aucune déformation thermique pendant la découpe.

Produits de plaque de titane de 30 mm coupant l'eau

Les inconvénients sont :

En raison de l'utilisation d'un débit d'eau à haute pression, la buse des pierres précieuses de l'équipement à jet d'eau s'use beaucoup et doit être remplacée à temps.

Résidus au bord de la surface de coupe : Pour les plaques de titane trop épaisses. Par exemple : les plaques au-dessus de 10 mm auront des biseaux (voir schéma).

Diagramme schématique des défauts de coupe d'eau