Les métaux non ferreux désignent généralement tous les métaux à l'exception du fer (y compris parfois le manganèse et le chrome) et les alliages à base de fer. L'aluminium et ses alliages sont également des métaux non ferreux. Dans l’industrie de 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.
Découpe laser de l'aluminium et de ses alliages : L'aluminium pur est plus difficile à découper que les métaux à base de fer en raison de son faible point de fusion, de sa conductivité thermique élevée, et surtout de son faible taux d'absorption pour le laser CO2. Non seulement la vitesse de coupe est lente, mais le bord inférieur de la coupe est sujet aux scories collantes et la surface de coupe est rugueuse. En raison de la présence d'autres éléments d'alliage dans l'alliage d'aluminium, le taux d'absorption du CO2 et du laser augmente à l'état solide, ce qui le rend plus facile à découper que l'aluminium pur. L'épaisseur de coupe et la vitesse de coupe sont également légèrement plus élevées. Actuellement, la découpe de l'aluminium et de ses alliages est généralement réalisée à l'aide d'un laser CO2, d'un laser continu ou d'un laser pulsé.
Découpe laser continue au gaz CO2 :
(1) Puissance du 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, ainsi que 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. L'épaisseur maximale est d'environ 12,7 mm et la vitesse de coupe peut atteindre 80 cm/min.
(2) Le type et la pression du gaz auxiliaire.
Le type et la pression du gaz auxiliaire ont un impact significatif sur la vitesse de coupe, l'adhérence des scories de coupe et la rugosité de la surface de coupe lors de la coupe de l'aluminium et de ses alliages.
En utilisant l'O2 comme gaz auxiliaire, le processus de découpe s'accompagne d'une réaction d'oxydation exothermique, bénéfique pour améliorer la vitesse de découpe.
En utilisant le N2 comme gaz auxiliaire, puisque le N2 ne réagit pas avec le métal de base pendant le processus de coupe, la forabilité des scories n'est pas très bonne. Même s’il est accroché au bas de la coupe, il est facile à retirer.
Lors de la découpe d’alliages d’aluminium destinés à l’aviation, un double flux d’air auxiliaire est également utilisé. La buse intérieure pulvérise de l'azote gazeux et la buse extérieure pulvérise un flux d'oxygène, avec une pression de gaz de 0,8 M pa, pour obtenir une surface de coupe sans résidu visqueux.
(3) Processus et paramètres de coupe.
Le principal problème technique de la découpe laser continue CO2 de l’aluminium et des alliages d’aluminium est d’éliminer les inclusions de scories et d’améliorer la rugosité de la surface de découpe. En plus de sélectionner le gaz auxiliaire et la vitesse de coupe appropriés, les mesures suivantes peuvent également être prises pour éviter les scories.
Pré-enduire une couche de laitier antiadhésif 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.