Machines de découpe de tôles au laser à fibre pour répondre à des besoins et des budgets variés

Les tôles métalliques figurent parmi les matériaux de base les plus essentiels de la fabrication moderne et sont largement utilisées dans des secteurs tels que l'automobile, les engins de chantier, le transport ferroviaire, l'électroménager et la décoration architecturale. Du boîtier d'équipement aux structures métalliques, en passant par les composants de précision, le formage et la transformation des tôles sont indispensables à la production moderne. Première étape cruciale de la fabrication des tôles, la découpe influe directement sur la précision dimensionnelle, la productivité, l'utilisation des matériaux et les étapes de fabrication ultérieures. C'est pourquoi, face à l'évolution constante des industries manufacturières vers une précision accrue, une efficacité renforcée et une automatisation plus poussée, les technologies de découpe des tôles métalliques n'ont cessé de se développer et de se transformer.

L'évolution des techniques de découpe de tôles métalliques a connu des progrès considérables, passant du cisaillement mécanique, du découpage à la flamme et du découpage plasma à la découpe laser CO2 et, aujourd'hui, à la découpe laser à fibre. Chaque avancée technologique a permis d'améliorer l'efficacité de la découpe et la qualité du traitement.

Avant les années 1980, la technologie de découpe laser n'était pas encore largement répandue dans les applications industrielles. Le traitement des tôles reposait principalement sur le poinçonnage mécanique, le cisaillement, le découpage à la flamme et le découpage plasma. Bien que ces méthodes permettentte de réaliser des opérations de découpe de base, elles présentaient plusieurs limitations : une précision relativement faible, des zones affectées thermiquement importantes, des exigences élevées en matière de post-traitement et des capacités d'automatisation limitées.

Dans les années 1980, les machines de découpe laser CO2 ont fait leur apparition dans les applications industrielles et se sont progressivement imposées dans le secteur de la tôlerie. Cette technologie a permis de surmonter certaines limitations des méthodes de traitement traditionnelles en autorisant une découpe sans contact et de haute précision de contours complexes. Toutefois, les systèmes laser CO2 présentaient encore des défis, tels qu'un rendement de conversion électro-optique plus faible, un encombrement plus important, des coûts de maintenance plus élevés et une efficacité d'absorption d'énergie limitée lors du traitement de certains matériaux métalliques.

Aux alentours de 2010, la technologie laser à fibre a progressivement atteint sa maturité, et la découpe de tôles métalliques est devenue l'une de ses premières et plus répandues applications industrielles. Ce succès s'explique principalement par la forte demande en fabrication de tôles et par le fait que la découpe de tôles repose essentiellement sur un traitement planaire bidimensionnel, ce qui facilite l'obtention d'une vitesse et d'une précision élevées grâce à des structures de machines optimisées et des systèmes CNC.

Comparée aux méthodes de découpe traditionnelles, la découpe laser fibre offre de nombreux avantages : vitesse de coupe accrue, précision supérieure, qualité de coupe optimale et zone affectée thermiquement réduite. Elle diminue efficacement le gaspillage de matière et minimise le besoin d’usinage secondaire. De plus, en tant que technologie de découpe sans contact, la découpe laser fibre génère des contraintes mécaniques minimales sur les pièces, réduisant ainsi les risques de déformation et permettant l’usinage de contours complexes. Associée à des systèmes de chargement et de déchargement automatiques, à un logiciel d’imbrication intelligent et à d’autres technologies d’automatisation, la découpe laser fibre permet une production hautement efficace et automatisée, améliorant considérablement la productivité tout en réduisant les coûts de traitement globaux.

Depuis les débuts de la commercialisation de la technologie laser à fibre, CATEKCNC Nous sommes restés à l'avant-garde de la transformation des métaux en feuilles grâce au laser et avons investi sans cesse dans le développement de la technologie de découpe laser. Nous suivons de près les progrès réalisés dans les domaines des sources laser à fibre, des systèmes CNC, de l'automatisation et des technologies de fabrication intelligente, et intégrons rapidement les dernières avancées technologiques à nos produits.

Au fil des ans, CATEKCNC a accumulé une quantité considérable de données sur les processus de découpe pour différents matériaux, épaisseurs de tôle et conditions de traitement complexes, garantissant ainsi que chaque machine puisse être rapidement mise en service et intégrée à une production stable après sa livraison. CATEKCNC Cela signifie bien plus que choisir une machine de découpe laser à fibre fiable : cela signifie accéder à une expertise éprouvée en matière de processus, à des solutions techniques constamment mises à jour et à un service complet tout au long du cycle de vie, garantissant fiabilité et productivité à long terme pour la fabrication industrielle.

Qu'est-ce qu'une machine de découpe de tôles au laser à fibre ?

La machine de découpe de tôles au laser à fibre est une machine d'usinage des métaux de haute précision qui combine la technologie laser à fibre et la commande numérique (CNC). Elle est principalement utilisée pour la découpe de haute précision et à haut rendement de diverses tôles métalliques, notamment l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'alliage d'aluminium, le laiton et d'autres matériaux métalliques.

La découpe laser fibre utilise un faisceau laser fibre à haute densité d'énergie pour réaliser un usinage sans contact de tôles métalliques. Elle offre des avantages tels qu'une vitesse de découpe élevée, une excellente précision d'usinage, une faible largeur de trait et une zone affectée thermiquement (ZAT) réduite. Le processus de découpe ne nécessite aucun moule spécifique. Il suffit aux opérateurs d'importer les plans d'usinage pour une production rapide. La machine peut traiter avec flexibilité des motifs complexes, des contours irréguliers, des rainures, des trous fraisés et des chanfreins plats. Les bords de coupe sont lisses et nets, et la plupart des pièces peuvent être directement traitées aux étapes suivantes sans finition secondaire, réduisant ainsi considérablement les cycles de développement et de changement de production. De ce fait, les machines de découpe laser fibre sont largement utilisées dans des secteurs tels que la fabrication de tôles, la publicité et la signalétique, les boîtiers électriques, les engins de chantier, les composants automobiles, les équipements électriques, les équipements de cuisine, et bien d'autres.

La machine de découpe laser à fibre est pilotée par un système CNC et prend en charge les formats de dessin courants tels que DXF et DWG, ainsi que diverses plateformes logicielles CAO/FAO. Elle est également compatible avec les logiciels professionnels d'imbrication laser. Il suffit à l'utilisateur d'importer les plans des pièces et de spécifier les dimensions de la tôle ; le système effectue ensuite automatiquement une imbrication intelligente, une découpe en ligne commune et d'autres optimisations de processus afin de maximiser l'utilisation du matériau. Dans des conditions d'imbrication optimales, le taux d'utilisation du matériau peut dépasser 95 %.

De plus, le système CNC intègre une base de données de processus de découpe éprouvée, capable d'adapter automatiquement les paramètres de traitement aux différents matériaux et épaisseurs de tôle. Ceci simplifie l'utilisation et permet même aux opérateurs peu expérimentés de réaliser rapidement la configuration machine et les tâches de production.

De plus, la machine prend en charge un large éventail de configurations matérielles, notamment différents niveaux de puissance laser, marques de sources laser, options de servomoteurs et autres composants clés. Les utilisateurs peuvent sélectionner la configuration la plus adaptée à leurs exigences de traitement, leur capacité de production et leur budget, ce qui rend l'équipement approprié à diverses applications, allant du traitement de précision de feuilles minces à la production en continu de plaques d'épaisseur moyenne et épaisse.

Pour quels matériaux et dans quels secteurs une machine de découpe de feuilles au laser à fibre peut-elle être utilisée ?

Matériaux applicables

Les matériaux couramment traités par les machines de découpe de tôles au laser à fibre comprennent l'acier au carbone, l'acier inoxydable, la tôle galvanisée, la tôle d'acier laminée à froid, la tôle d'acier laminée à chaud, la tôle d'aluminium, le laiton, le cuivre, l'alliage de titane et de nombreux autres matériaux métalliques.

Industries applicables

• Industrie de la fabrication de tôles : Boîtiers, armoires électriques, boîtes de distribution, armoires de commande, carters d'équipements, pièces de tôlerie de précision et autres composants métalliques fabriqués.
• Industrie de fabrication automobile : Panneaux de carrosserie, composants de châssis, pièces du système d'échappement, supports de batterie, poutres de renfort, barres de protection contre les chocs et autres composants structurels automobiles.
• Industrie des machines de construction : Châssis, capots de protection, godets, flèches et composants structuraux soudés pour excavatrices, chargeuses, grues, machines agricoles et autres engins lourds.
• Industrie des structures métalliques : Poutres en acier, colonnes en acier, goussets, plaques de raidissement, plaques de connexion et divers composants de structures en acier.
• Industrie de l'énergie et des nouvelles énergies : Supports de montage solaire, boîtiers d'armoires de stockage d'énergie, boîtiers de bornes de recharge pour véhicules électriques, composants d'équipements éoliens, armoires de commande électrique, et bien plus encore.
• Industrie du transport ferroviaire : Composants de carrosserie en tôle, composants de portes, panneaux intérieurs et pièces structurelles porteuses pour rames de métro, trains conventionnels et véhicules ferroviaires à grande vitesse.
• Industrie de la fabrication d'ascenseurs : Panneaux de cabine d'ascenseur, portes palières, portes de cabine, supports de rails de guidage, panneaux décoratifs et autres composants d'ascenseur.
• Industrie des équipements de cuisine : Armoires en acier inoxydable, tables de travail, éviers, équipements de cuisine commerciale, carters de machines de transformation alimentaire et composants connexes.
• Industrie du mobilier métallique : Mobilier de bureau, classeurs, rayonnages de rangement, armoires de rangement, structures de tables et de chaises, présentoirs et autres meubles en métal.
• Industrie de la publicité et de la décoration : Enseignes métalliques, lettres publicitaires, panneaux décoratifs pour murs-rideaux, cloisons, garde-corps et éléments décoratifs métalliques artistiques.
• Industrie de la fabrication d'appareils électroménagers : Boîtiers, panneaux et composants structurels internes pour climatiseurs, réfrigérateurs, lave-linge, fours et autres appareils électroménagers.
• Industrie des produits de quincaillerie : Brides, joints, connecteurs, boîtiers, pièces métalliques embouties et divers composants métalliques sur mesure.

Quels sont les différents types de machines de découpe de feuilles au laser à fibre ?

Avec le développement continu de la technologie de découpe laser à fibre, le champ d'application des machines de découpe laser à fibre s'est étendu de la découpe traditionnelle de tôles métalliques à divers domaines de transformation, notamment les tubes, les profilés et les bobines. Selon les matériaux traités, la structure de la machine et les caractéristiques d'application, les machines de découpe laser à fibre actuellement disponibles sur le marché peuvent être principalement classées dans les catégories suivantes :

1. Machine de découpe laser à fibre pour feuilles pures

Une machine de découpe laser à fibre pour tôles est spécialement conçue pour le traitement des tôles métalliques planes. Elle peut découper divers matériaux métalliques tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium et le cuivre, ce qui en fait le type de machine de découpe laser à fibre le plus répandu.

Ce type d'équipement est largement utilisé dans des secteurs tels que la fabrication de tôles, la construction de machines, les composants automobiles, les équipements électriques, et bien d'autres.

2. Machine de découpe laser à fibre alimentée par bobine

Une machine de découpe laser à fibre alimentée par bobine est également appelée ligne de découpe laser. Elle est équipée d'un système de déroulement automatique, d'un système de mise à niveau et d'un système d'alimentation, permettant la découpe en continu de bobines métalliques directement à partir de la matière première.

Ce type de machine est idéal pour les industries nécessitant une production continue et à grand volume, telles que la fabrication d'appareils électroménagers, la production de pièces automobiles et l'emboutissage de tôles.

3. Machine de découpe laser à fibre pour feuilles et tubes

Une machine de découpe laser à fibre pour feuilles et tubes a été développée à partir d'une machine de découpe laser à fibre pour feuilles pures, en ajoutant un dispositif de serrage et de positionnement des tubes, permettant ainsi à la machine de traiter à la fois des feuilles plates et des matériaux tubulaires.

Ce type d'équipement convient aux entreprises qui transforment principalement de la tôle et qui ont également besoin de capacités de découpe de tubes ou de profilés.

La machine peut traiter différents types de tubes, notamment :

• Tubes ronds
• Tubes carrés
• Tubes rectangulaires
• Tubes ovales
• Tubes plats
• tubes de piste de course
• Tubes triangulaires

Elle peut également traiter la plupart des profilés métalliques longs à section transversale fixe, notamment :

• Angle de l'acier
• Canal en acier
• Poutres en H
• sections en T
• Canaux C

4. Machine de découpe laser à fibre tout-en-un

Une machine de découpe laser à fibre tout-en-un adopte généralement une structure sur rails, où la table de travail est séparée du bâti. Différents types de supports et de dispositifs de serrage peuvent être utilisés selon les besoins d'usinage, permettant ainsi à la machine de traiter des tôles, des tubes, des profilés et des pièces métalliques de formes irrégulières.

Ce type d'équipement convient particulièrement aux grandes entreprises aux gammes de produits diversifiées et aux exigences de traitement complexes. Il offre une plus grande flexibilité et une meilleure polyvalence pour les applications de fabrication métallique sur mesure.

Spécifications techniques de la machine de découpe de tôles au laser à fibre

Quels types de bâtis sont disponibles pour les machines de découpe de tôles au laser fibre ? Quelles sont leurs caractéristiques ?

Le bâti est la structure porteuse fondamentale d'une machine de découpe laser à fibre. Il supporte la table de travail, la tête de découpe laser, le système de transmission et d'autres composants essentiels. La découpe laser exigeant des mouvements rapides et un positionnement de haute précision, la rigidité, la stabilité et la résistance à la déformation du bâti influent directement sur la précision d'usinage et la fiabilité opérationnelle à long terme.

Du point de vue de leur conception structurelle, les plateaux des machines de découpe de tôles au laser à fibre peuvent être principalement classés en lits de type portique et lits de type rail.

• Machine de découpe de tôles au laser à fibre de type portique

  La structure à portique est actuellement la conception la plus répandue pour les machines de découpe laser fibre. Elle est couramment utilisée pour les machines de moyen et petit format. Cette structure intègre un bâti machine sur lequel est montée la table de travail, équipée d'un portique classique. Elle se caractérise par une technologie éprouvée, une conception compacte, une excellente rigidité et une grande stabilité générale.

  Cependant, à mesure que la taille des pièces à usiner augmente, la portée, les dimensions et le poids de la poutre du portique augmentent également. Parallèlement, les tôles de plus grande taille imposent des contraintes plus importantes au bâti de la machine, ce qui engendre des contraintes structurelles accrues sur le système de portique. En général, lorsque la zone d'usinage dépasse 3 000 × 8 000 mm, une structure sur rails s'avère plus adaptée.

• Machine de découpe de tôles au laser à fibre de type rail

  La structure sur rails sépare le système de déplacement de la zone de travail, éliminant ainsi le besoin d'un bâti machine intégré traditionnel. Elle se compose de deux rails parallèles installés directement au sol, sur lesquels est montée la poutre mobile qui se déplace. Cette conception s'affranchit des contraintes de rigidité et de déformation liées aux colonnes de portique de grande portée. L'installation directe de la table de travail au sol résout également les problèmes de charge admissible des bâtis machines traditionnels.

  Les machines de découpe laser fibre sur rail sont particulièrement adaptées aux applications de découpe laser fibre grand format et haute puissance. De plus, grâce à la séparation entre la table de travail et le bâti, ce type de machine offre une grande flexibilité. En changeant les tables de travail ou les dispositifs de fixation, il peut usiner diverses tôles, tubes, profilés et même des pièces de formes irrégulières.

Selon les méthodes de fabrication, les plateaux des machines de découpe de tôles au laser à fibre peuvent être divisés en : lits en tubes d'acier soudés, lits en tôle d'acier soudée, lits en fonte, lits minéraux coulés.

Chaque type présente des caractéristiques différentes en termes de coût de fabrication, de rigidité structurelle, de performance d'amortissement des vibrations et de stabilité thermique, permettant aux utilisateurs de sélectionner la solution la plus adaptée à leurs exigences de traitement et à leur budget.

• Lit en tubes d'acier soudés

  Un lit en tubes d'acier soudés est fabriqué en soudant des tubes d'acier carrés à parois épaisses pour former une structure à cadre, renforcée par de multiples supports internes afin d'en améliorer la rigidité. Après soudage, le lit subit un traitement de relaxation des contraintes pour éliminer les tensions résiduelles.

  Ses principaux avantages sont son rapport coût-efficacité, sa conception structurelle flexible et sa facilité de personnalisation en fonction des différentes dimensions de travail et configurations de machines.

• Lit en tôle d'acier soudée

  Un lit en tôle d'acier soudée est fabriqué à partir de plaques d'acier épaisses à haute résistance. Avant le soudage, les plaques sont préassemblées par tenons et mortaises afin d'améliorer la précision du soudage et la rigidité globale.

  Comparativement aux bâtis tubulaires soudés en acier, les bâtis en tôle d'acier soudée présentent une structure transversale plus continue et offrent une résistance à la flexion et à la torsion supérieure. Ceci contribue à améliorer la stabilité dynamique lors d'un fonctionnement à grande vitesse.

• Lit en fonte

  Un bâti en fonte est fabriqué en fonte grise et se caractérise par une grande rigidité et un faible coefficient de dilatation thermique. Grâce à sa teneur élevée en carbone et à sa faible sensibilité thermique, la fonte est moins sujette à la déformation thermique dans les environnements de découpe laser à haute température.

  Son poids plus élevé et ses cavités internes réduites suppriment efficacement les vibrations, améliorant considérablement la précision de coupe et la durabilité de la machine.

• Lit de coulée minérale

  Un lit de coulée minérale est fabriqué à partir de matériaux composites minéraux coulés en une structure intégrée. Il présente une structure interne uniforme, l'absence de contraintes de soudure, une excellente stabilité thermique et des performances supérieures en matière d'amortissement des vibrations.

  Comparativement aux structures en acier traditionnelles, les bancs en fonte minérale offrent une performance d'amortissement des vibrations 6 à 10 fois supérieure, absorbant rapidement les vibrations générées lors de la découpe à grande vitesse. Ceci améliore la précision dynamique et contribue à prolonger la durée de vie des composants de transmission mécanique.

Dans la conception des bâtis de machines, CATEKCNC L'analyse par éléments finis (AEF) est utilisée pour optimiser la répartition des contraintes structurelles. Le bâti de la machine est fabriqué à partir de tubes et de plaques d'acier à parois épaisses, puis subit un recuit et un traitement de relaxation des contraintes par vibration. Ces procédés permettent de libérer efficacement les contraintes résiduelles générées lors du soudage, réduisant ainsi les déformations à long terme dues à la relaxation des contraintes et garantissant une précision d'usinage stable sur une longue durée d'utilisation.

Lors de la découpe laser, chaque axe de mouvement nécessite un déplacement à grande vitesse et des changements fréquents d'accélération/décélération, ce qui impose des exigences élevées en matière de vitesse et de réponse dynamique de la machine.

CATEKCNC Les machines de découpe laser fibre intègrent de multiples technologies de conception allégée. La poutre du portique est fabriquée en alliage d'aluminium de qualité aérospatiale. Comparées aux poutres en acier traditionnelles, les poutres en alliage d'aluminium offrent un rapport résistance/poids supérieur et une masse réduite. À volume égal, leur poids est environ 34 % inférieur à celui de l'acier, ce qui réduit considérablement l'inertie de déplacement. La poutre n'est pas une simple structure creuse ; elle adopte une conception multichambre avec des nervures de renfort pour améliorer la résistance à la flexion, la rigidité en torsion et la résistance aux vibrations. Associée à un système servo haute performance, la machine peut atteindre une accélération jusqu'à 2G, permettant une réponse dynamique plus rapide. Lors du traitement de contours complexes ou de motifs de perçage denses, l'efficacité d'usinage peut être améliorée d'environ 50 % à 80 % par rapport aux modèles conventionnels.

Lors de la découpe de tôles au laser, une grande quantité d'étincelles et de métal en fusion à haute température est générée. Ces particules en fusion peuvent provoquer un choc thermique et endommager le bâti de la machine lorsqu'elles sont projetées sur sa surface.

Pour améliorer la protection des machines, CATEKCNC Les machines de découpe de tôles au laser fibre sont équipées de plaques de protection thermique. Fabriquées à partir de matériaux minéraux résistants aux hautes températures, ces plaques empêchent efficacement le métal en fusion d'entrer en contact direct avec le plateau de la machine. Elles réduisent également l'impact du rayonnement thermique généré lors du traitement laser, minimisant ainsi le risque de déformation thermique et améliorant la stabilité à long terme de l'équipement.

Qu'est-ce qu'une source laser à fibre ? Quelles marques et options de puissance sont disponibles ?

La source laser à fibre est l'élément central qui génère un faisceau laser à haute densité d'énergie et transmet cette énergie à la tête de découpe laser via une fibre optique. Les lasers à fibre industriels utilisent généralement une fibre dopée à l'ytterbium comme milieu amplificateur. En excitant les ions ytterbium à l'aide de diodes de pompage, le laser génère un faisceau dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge, entre 1070 et 1080 nm environ. Comparés aux lasers CO₂ traditionnels, les lasers à fibre présentent une longueur d'onde mieux adaptée au traitement des métaux. Ils offrent un rendement de conversion énergétique supérieur pour la découpe de matériaux métalliques tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable et l'aluminium, ce qui en fait la technologie de source laser privilégiée pour les applications modernes de fabrication métallique.

Pour répondre aux différentes exigences de traitement, CATEKCNC propose une large gamme de sources laser à fibre de marques leaders, notamment Raycus, Maxphotonics, JPT et IPG. Ces sources laser sont largement utilisées dans les applications industrielles et sont reconnues pour leur fiabilité, leur stabilité et leur technologie éprouvée.

La machine prend en charge plusieurs configurations de puissance laser, notamment 1500 W, 3000 W, 6000 W, 12000 W et 20000 W. Les utilisateurs peuvent sélectionner la puissance laser appropriée en fonction de leurs types de matériaux, de leurs exigences de production et de leurs objectifs de traitement.

Prenons l'exemple du laser à fibre monomode à onde continue Maxphotonics MFSC-6000. Sa conception monomode permet à la source laser d'adopter une structure plus compacte que les lasers multi-modules conventionnels de même puissance. Son volume est réduit d'environ 76 % et son poids d'environ 55 %, facilitant ainsi son intégration dans les systèmes de découpe laser. Ce laser offre une excellente qualité de faisceau, avec un produit paramètre-faisceau (PPF) d'environ 3.2 à 3.8 mm·mrad. Comparé aux lasers à fibre multimodes de 6 000 W couramment utilisés, il permet d'améliorer la vitesse de découpe de 8 % à 26 % dans certaines conditions de traitement. Il offre également une meilleure précision et une plus grande stabilité lors du traitement de petits trous, de contours complexes et de géométries complexes.

À quoi sert une tête de découpe laser ? Quelles sont les options disponibles ?

La tête de découpe laser est un composant essentiel d'une machine de découpe laser à fibre. Elle assure la transmission de l'énergie laser, la focalisation du faisceau et le contrôle du processus de découpe. La tête de découpe collimatise et focalise le faisceau laser émis par la source, dirigeant avec précision le point laser à haute densité d'énergie sur la surface du matériau métallique pour réaliser la fusion et la découpe.

Une tête de découpe laser se compose de plusieurs éléments clés, notamment des éléments optiques, des lentilles de protection, des buses, des capteurs et des mécanismes de réglage de l'entraînement. Ses performances influent directement sur l'efficacité d'utilisation de l'énergie laser, la qualité de découpe et la stabilité de fonctionnement globale de la machine.

En fonction des différents niveaux de puissance laser et des exigences de traitement, CATEKCNC équipe ses machines de découpe de tôles au laser à fibre de têtes de découpe laser de pointe provenant de marques telles que Raytools et BOCHU.

Ces têtes de découpe laser sont dotées d'un système de refroidissement par eau performant. Grâce à une conception optimisée des canaux de refroidissement internes, la zone de refroidissement couvre jusqu'à 90 % du trajet optique, réduisant ainsi efficacement l'accumulation de chaleur lors d'un fonctionnement prolongé à haute puissance et garantissant la stabilité des composants optiques et autres pièces critiques.

CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre sont équipées de série de fonctions de réglage automatique de la mise au point et de détection capacitive de la hauteur.

• Réglage automatique de la mise au point

  La fonction d'autofocus modifie la position focale en ajustant le trajet optique à l'intérieur de la tête de découpe laser. Cette fonction s'applique en deux étapes. La première intervient lors de la configuration initiale du processus. Le système CNC intégrant une base de données de paramètres de processus, lorsque l'opérateur saisit les paramètres du matériau de la tôle, le système associe automatiquement les paramètres de découpe appropriés et la fonction d'autofocus ajuste la tête laser à la position focale optimale. Pendant la découpe, la position focale peut également être ajustée dynamiquement afin d'optimiser les performances et d'accéder à des fonctions de traitement plus avancées.

• Suivi de hauteur capacitif

  La fonction de suivi de hauteur capacitif, quant à elle, sert au réglage de l'axe Z. Elle détecte en continu la distance entre la buse de la tête de découpe laser et la surface de la tôle, et ajuste automatiquement la hauteur de la tête de découpe par un mouvement sur l'axe Z afin de maintenir une distance de coupe stable. Cette fonction compense efficacement les variations de hauteur dues au gauchissement, à la déformation ou aux erreurs de serrage de la tôle, contribuant ainsi à prévenir les baisses de qualité de découpe ou les risques de collision liés à une distance buse-matériau inadéquate.

Selon le modèle et le niveau de puissance du laser, CATEKCNC Les têtes de découpe laser sont équipées de différentes fonctions de protection :

Les têtes de découpe laser de plus de 3 kW prennent en charge les fonctions de refroidissement des buses, ce qui contribue à réduire la température des buses lors des opérations de découpe à haute puissance et à améliorer leur durabilité.

Les modèles de 6 kW et plus sont équipés de fonctions de surveillance de la contamination des lentilles de protection et de la pression d'air interne. Ces fonctions contribuent à prévenir les défauts de coupe dus à des lentilles de protection contaminées ou à une pression de gaz anormale.

Les têtes de découpe laser haute puissance de 20 kW et plus sont en outre dotées d'un système de surveillance de la température de la lentille de focalisation et d'un système de surveillance de la température/humidité de la chambre interne, ce qui améliore la stabilité lors du traitement continu à haute puissance au niveau de 10 kW et plus.

Outre les fonctions de surveillance active et de protection, CATEKCNC Les têtes de découpe laser sont équipées d'une structure de protection contre les collisions. En cas de collision imprévue entre la tête de découpe et la pièce à usiner, les modules supérieur et inférieur se séparent rapidement, évitant ainsi d'autres dommages causés par l'impact sur la tête laser ou le système de transmission. Le module inférieur peut être repositionné et réinstallé rapidement, sans démontage ni recalibrage complexe, ce qui réduit les temps de maintenance et les coûts d'exploitation.

Quels sont les composants du système de transmission d'une machine de découpe de tôles au laser à fibre ?

Le système de transmission d'une machine de découpe laser à fibre est principalement composé de rails de guidage linéaires, d'un système pignon-crémaillère, de vis à billes, de réducteurs et de servomoteurs. Ces composants fonctionnent de concert pour assurer un mouvement rapide et précis des axes linéaires et rotatifs de la machine.

Rails de guidage linéaires

CATEKCNC Les machines de découpe de tôles au laser à fibre utilisent des rails de guidage linéaires de haute précision HIWIN provenant de Taïwan.

Les rails de guidage adoptent une structure interne à roulement à billes, convertissant le frottement de glissement en frottement de roulement. Comparée aux guidages de glissement classiques, cette conception permet de réduire le coefficient de frottement d'environ 50 fois, diminuant ainsi considérablement la résistance au mouvement et l'effort au démarrage, tout en améliorant la réactivité de la machine. La réduction des pertes par frottement contribue également à diminuer la consommation d'énergie et la production de chaleur, permettant aux axes linéaires de se déplacer à des vitesses plus élevées et d'optimiser l'efficacité énergétique.

Les rails de guidage présentent une structure contrainte leur permettant de supporter des charges s'exerçant simultanément dans quatre directions. Leur rigidité radiale atteint 1 599 N/µm, avec une capacité de charge statique maximale de 420 kN, garantissant un fonctionnement stable même dans des conditions d'usinage à haute vitesse et de haute précision.

Système à crémaillère et pignon

Dans les machines de découpe de tôles au laser à fibre, les axes X et Y utilisent généralement une transmission à crémaillère en raison de leurs exigences en matière de déplacement sur de longues distances et à grande vitesse.

CATEKCNC adopte YYC Crémaillères de haute précision fabriquées à Taïwan. Ces crémaillères sont réalisées en acier mi-dur ou en acier allié, avec des surfaces de dents traitées thermiquement pour atteindre une dureté de 50 à 55 HRC, garantissant ainsi une longue durée de vie. Après traitement thermique, les dents des crémaillères subissent des opérations d'usinage de précision, telles que la rectification de surface et la rectification sur les quatre faces, permettant de contrôler l'erreur de pas totale à moins de 0.028 mm par mètre.

Les crémaillères adoptent une denture hélicoïdale, permettant un engrènement plus fluide et continu entre la roue dentée et la crémaillère. Ceci réduit les à-coups lors de l'engrènement et le bruit de fonctionnement, tout en améliorant la rigidité de la transmission et la stabilité du mouvement.

Vis à billes

Pour répondre aux exigences de l'axe Z en matière de positionnement précis et sur de courtes distances, les machines de découpe de tôles au laser à fibre utilisent généralement des systèmes de transmission à vis à billes.

CATEKCNC adopte TBI Vis à billes rectifiées de haute précision en provenance de Taïwan pour le système d'entraînement de l'axe Z, permettant un réglage précis de la hauteur de la tête de découpe laser.

Une vis à billes convertit un mouvement de rotation en mouvement linéaire grâce au roulement de billes d'acier entre la tige de la vis et l'écrou. Comparée aux vis à glissement classiques, elle offre plusieurs avantages : une résistance au frottement réduite, un rendement de transmission supérieur, une meilleure précision de positionnement et une durée de vie plus longue.

TBI Les vis à billes sont dotées d'une rainure en arc gothique, optimisant les conditions de contact entre les billes d'acier et les chemins de roulement afin d'améliorer la rigidité de la transmission et la stabilité de fonctionnement.

Grâce à la technologie de précharge, le jeu axial peut être efficacement éliminé, réduisant le jeu à presque zéro tout en maintenant un mouvement fluide.

Système servo

Le système d'asservissement constitue la source d'énergie du système de transmission. Il actionne des composants mécaniques tels que les systèmes à crémaillère et pignon, les vis à billes et les axes rotatifs, permettant un contrôle précis du mouvement et de la rotation de chaque axe.

Selon le positionnement des produits et les exigences des clients, CATEKCNC offre plusieurs options de systèmes servo, notamment :

• Yaskawa
• Inovance
• BOCHU
• FANUC
• Delta
• Leadshine

La configuration servo appropriée est sélectionnée en fonction des exigences de performance de la machine, des applications de traitement et du budget du client.

Tous CATEKCNC Les machines de découpe de tôles au laser à fibre sont équipées de systèmes servo absolus basés sur le bus EtherCAT. Grâce à la communication industrielle EtherCAT à haut débit, le système CNC et les servovariateurs peuvent échanger des données efficacement.

Comparativement aux systèmes servo à impulsions traditionnels, les systèmes servo à bus offrent : une vitesse de réponse plus rapide, une précision de synchronisation supérieure, une meilleure résistance aux interférences et une structure de câblage simplifiée.

Les codeurs absolus enregistrent en continu la position du moteur. Même après une coupure de courant et un redémarrage, la machine n'a pas besoin d'effectuer une remise à zéro mécanique, ce qui améliore considérablement le confort d'utilisation.

Pour différentes gammes de produits et exigences de performance, CATEKCNC Ce système s'adapte aux servomoteurs de différents niveaux de performance. Par exemple, les modèles haut de gamme conçus pour une dynamique maximale peuvent être équipés du servomoteur EtherCAT BOCHU S9. Système servo haute performance de nouvelle génération de BOCHU, le S9 intègre un codeur absolu 23 bits, offre une capacité de surcharge de couple jusqu'à trois fois supérieure à la valeur nominale et un temps de réponse de communication sur le bus inférieur à 1 ms. Ce système prend en charge un algorithme de contrôle d'accélération/décélération de type D, répondant aux exigences de mouvement à haute vitesse des machines avec une accélération jusqu'à 2G. Il est également conforme aux normes de compatibilité électromagnétique (CEM) de niveau 4, offrant une forte résistance aux interférences électromagnétiques, aux environnements poussiéreux et aux fluctuations de tension, ce qui le rend idéal pour les applications de découpe laser industrielle en continu.

Réducteur

Dans les machines de découpe laser à fibre, le réducteur sert principalement à adapter la puissance requise entre le servomoteur et le système de transmission mécanique. En réduisant la vitesse de sortie du moteur et en augmentant le couple de sortie, il améliore la capacité de charge et la stabilité de fonctionnement du système de mouvement.

Selon les différents modèles de machines et les exigences de performance, CATEKCNC propose des réducteurs de précision de plusieurs marques, notamment :

• TECHMECH
• KOFON
• SHIMPO
• Motoréducteur

Ces réducteurs se caractérisent par un rendement de transmission élevé et un jeu angulaire minimal. Leur rendement peut dépasser 95 %, tandis que le jeu angulaire est maintenu en dessous de 3 minutes d'arc. Ce jeu angulaire extrêmement faible réduit considérablement les erreurs de transmission lors des changements de sens de marche, permettant ainsi une transmission plus précise de la puissance du servomoteur au système mécanique.

Par conséquent, lors du traitement de contours complexes, d'angles vifs et de trajectoires de découpe de haute précision, CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre permettent de maintenir une plus grande constance de mouvement, une meilleure précision de positionnement et une stabilité d'usinage accrue.

Quels types de tables de travail sont disponibles pour les machines de découpe de feuilles au laser à fibre ?

La table de travail d'une machine de découpe laser à fibre sert à supporter les tôles métalliques en cours d'usinage. Elle se compose principalement d'un cadre de support et de plusieurs lattes résistantes aux hautes températures.

Les espaces entre les lattes permettent aux scories fondues et aux résidus métalliques générés lors de la découpe de tomber dans la zone de récupération située en dessous, tout en réduisant la réflexion du laser et l'accumulation de chaleur. Ceci contribue à protéger la structure de la machine et à améliorer la stabilité de la découpe.

Selon les exigences de production, les machines de découpe de tôles au laser à fibre peuvent être équipées soit d'une table de travail unique, soit d'un système de tables de travail à navette.

• Table de travail unique

  La structure à table de travail unique convient aux applications nécessitant des lots de production plus petits et une plus grande flexibilité de traitement, telles que le prototypage de composants mécaniques, la réparation de tôles et la fabrication personnalisée en petites séries.

• Table de travail navette (table de travail d'échange)

  Pour les entreprises de fabrication de tôles nécessitant une production continue, telles que celles impliquées dans la fabrication de composants de machines d'ingénierie, de pièces automobiles, d'armoires électriques, d'ascenseurs et de structures métalliques, un système de table de travail à navette peut améliorer considérablement l'efficacité de la production.

  Le système se compose de deux tables de travail alternées. Pendant que l'une effectue les opérations de découpe, les opérateurs peuvent simultanément charger et décharger sur l'autre. Cela réduit les temps d'arrêt machine, améliore l'utilisation des équipements et accroît la productivité globale.

Dans les machines de découpe laser à fibre entièrement fermées, les tables de travail à navette sont largement utilisées car l'enceinte de protection limite l'accès à la zone de découpe. La conception à double table permet des opérations de chargement et de déchargement des matériaux plus sûres et plus efficaces.

Pour certains modèles compacts fermés, dotés de zones de traitement réduites et conçus pour optimiser les coûts, une conception à table de travail unique peut encore être adoptée. Cependant, ces machines sont généralement équipées de tables de travail extensibles ou à commande électrique, permettant aux opérateurs de charger et de décharger les feuilles plus facilement.

Les machines de découpe laser à fibre sur rail adoptent une conception séparée où la table de travail est indépendante du bâti, offrant ainsi une plus grande flexibilité d'usinage. Selon les besoins, la machine peut être équipée de différentes tables de travail ou de dispositifs de fixation spécifiques, tels que des tables plates, des systèmes de serrage de tubes et des systèmes de serrage de profilés. Pour l'usinage de pièces de très grandes dimensions, la table de travail peut même être entièrement retirée, permettant de placer la pièce directement au sol pour la découpe. De plus, la séparation de la zone de travail du système de déplacement évite la transmission directe de la chaleur générée pendant la découpe à la structure traditionnelle du bâti. Ceci réduit l'impact des déformations thermiques sur la précision de la machine et garantit un fonctionnement plus stable et durable.

CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre peuvent être équipées d'un système de support à lattes modulaire. Ces lattes peuvent être retirées et remplacées individuellement selon les besoins, ce qui facilite l'installation, le transport et la maintenance de la machine. Si certaines lattes s'abîment après une utilisation prolongée, seuls les modules correspondants doivent être remplacés, évitant ainsi le remplacement de la table de travail entière. Ceci permet de réduire les coûts de maintenance et d'améliorer la disponibilité globale de l'équipement.

Quels systèmes de commande sont disponibles pour les machines de découpe de tôles au laser fibre ? Quelles fonctions de découpe intelligentes prennent-ils en charge ?

Le système de commande gère la trajectoire de fonctionnement, les paramètres de découpe et les mouvements coordonnés de chaque axe d'une machine de découpe laser à fibre. Il s'agit de l'unité de commande centrale qui permet l'automatisation du processus. Pour les équipements à commande numérique (CNC), la structure mécanique détermine les performances de base de la machine, tandis que le système de commande détermine si elle peut exploiter pleinement sa précision de positionnement, son efficacité de traitement et son niveau d'intelligence.

Selon les différentes exigences de positionnement et de traitement des produits, CATEKCNC Les machines de découpe de tôles au laser à fibre offrent de multiples options de système CNC, notamment :

• BOCHU
• WEIHONG
• Au3tech
• FANUC

Parmi ces systèmes :

• Au3tech et WEIHONG sont principalement utilisés pour les modèles économiques répondant aux exigences de découpe de base.
• FANUC est principalement utilisé dans les équipements de traitement laser 5 axes, adaptés aux surfaces courbes complexes et aux applications d'usinage de haute précision.
• La série BOCHU FSCUT est le système de contrôle le plus répandu au monde. CATEKCNC machines de découpe laser à fibre.

Tous CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre sont équipées d'une télécommande sans fil intégrant les fonctions essentielles : démarrage et arrêt, déplacement des axes linéaires, mise au point, réglage précis des paramètres de découpe et retour à l'origine. Les opérateurs n'ont plus besoin de se rendre constamment au panneau de commande principal. Ils peuvent ainsi suivre la découpe à courte distance, ajuster les paramètres en temps réel et calibrer les positions de découpe, ce qui améliore considérablement l'efficacité de la configuration et le confort d'utilisation.

Selon la configuration de la machine, CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre peuvent prendre en charge des ensembles de découpe à grande vitesse, des ensembles de découpe de haute qualité et de multiples fonctions de traitement laser intelligentes, notamment :

Piercing éclair

Le perçage Flash est un procédé de perçage intelligent à haute vitesse qui ajuste dynamiquement la fréquence et le cycle de service du laser afin de maintenir une puissance de sortie stable pendant le perçage.

Lors de la phase initiale de perçage, le système utilise une énergie plus élevée pour optimiser la pénétration. À mesure que le trou se forme, la fréquence et le rapport cyclique diminuent automatiquement afin de minimiser les projections de métal en fusion et de réduire le risque de perforation explosive.

Cette fonction permet de réduire efficacement le temps de perçage des plaques épaisses, d'améliorer la qualité du perçage et de diminuer l'impact des projections de scories sur la buse et la lentille de protection de la tête laser.

Il est particulièrement adapté au traitement de tôles d'épaisseur moyenne et épaisse avec des machines de découpe laser à fibre haute puissance. Dans les applications impliquant un grand nombre de perforations ou la découpe de tôles épaisses, il permet de réduire considérablement les temps de traitement auxiliaires et d'améliorer la productivité globale jusqu'à environ 30 %.

Piercing sans couture

Le perçage sans couture est principalement conçu pour la découpe de tôles fines et d'épaisseur moyenne.

Grâce à des paramètres de processus optimisés, la tête laser peut pénétrer instantanément le matériau avec une impulsion laser extrêmement courte lorsqu'elle atteint la position correcte, puis passer sans interruption au processus de découpe.

Du point de vue visuel comme du point de vue du traitement, l'étape de perçage indépendante est presque imperceptible, ce qui améliore l'efficacité de la coupe et la fluidité du processus.

Micro-articulation

La technologie Micro Joint crée des points de connexion extrêmement petits le long du parcours de découpe, permettant aux pièces finies de rester attachées à la feuille mère après la découpe. Ceci empêche les petites pièces de tomber ou de se déplacer pendant le traitement, tout en minimisant l'impact visuel des points de connexion.

Cette fonction est particulièrement adaptée aux pièces de tôlerie de précision, aux petits composants, aux pièces métalliques décoratives et aux applications d'imbrication par lots.

Deslag Piercing

Lors du traitement de tôles moyennes et épaisses, les scories résiduelles après le perçage peuvent affecter la qualité de la coupe ultérieure.

Le CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre prennent en charge un processus d'élimination des scories de perçage qui optimise la purge des gaz auxiliaires et les trajectoires de déplacement après le perçage.

Cela permet d'évacuer rapidement les résidus de matière fondue, réduisant ainsi l'accumulation de scories autour des trous et minimisant l'impact sur les opérations de découpe ultérieures.

Cette fonction améliore la stabilité lors de la découpe continue de plaques épaisses et réduit le risque de contamination des buses.

Trouver le centre circulaire

La fonction de recherche de centre circulaire est une fonction de positionnement automatique utilisée pour déterminer la position centrale des pièces circulaires.

Le système utilise un capteur de hauteur capacitif pour détecter les variations de distance entre la buse et la surface du matériau. La tête de coupe se déplace ensuite dans différentes directions pour détecter la position des bords de la pièce circulaire.

À partir des données de contour détectées, le système calcule automatiquement les coordonnées du centre, permettant un positionnement rapide et précis des pièces circulaires.

Laser intelligent désactivé

La fonction Smart LaserOff optimise automatiquement les paramètres de fin de coupe en fonction des caractéristiques du matériau et des conditions de coupe.

Il contribue à réduire la formation de scories, la surchauffe et les marques de transition visibles au point final de coupe, améliorant ainsi la régularité des contours internes, la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces dont l'apparence est cruciale.

Remarque : La configuration des systèmes de commande et les fonctions intelligentes disponibles varient selon les modèles de machines. Les fonctions mentionnées ci-dessus sont données à titre indicatif. Les configurations réelles dépendent du modèle d’équipement spécifique.

Quels sont les systèmes auxiliaires disponibles pour les machines de découpe de tôles au laser à fibre et quelles sont leurs fonctions ?

Les machines de découpe laser à fibre sont équipées de plusieurs systèmes auxiliaires afin de garantir un fonctionnement stable, d'améliorer la qualité de découpe et d'allonger la durée de vie de l'équipement. Ces systèmes comprennent principalement le système de refroidissement, le système d'alimentation en gaz, le système de lubrification et le système de protection.

Système de refroidissement

Les lasers à fibre et les têtes de découpe laser génèrent une chaleur importante en fonctionnement. Un refroidisseur d'eau industriel est nécessaire pour assurer un refroidissement à température constante, garantissant ainsi une puissance laser stable et la fiabilité du système optique. Un contrôle précis de la température est essentiel pour un fonctionnement continu et durable des machines de découpe laser à fibre.

CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre peuvent être équipées de refroidisseurs industriels S&A et Hanli. Ces refroidisseurs offrent un refroidissement performant et un contrôle précis de la température, avec une exactitude de ±0.5 à 1.5 °C. Ils adoptent une conception à double circuit de refroidissement, permettant un refroidissement indépendant de la source laser et de la tête de découpe. Tous les modèles sont conformes aux normes internationales, notamment CE, RoHS et REACH, et répondent aux exigences d'importation des différents marchés.

De plus, l'armoire électrique peut être équipée en option d'un système de climatisation indépendant afin de réguler la température et l'humidité internes. Ceci permet de protéger les composants électriques des environnements à température ou humidité élevées, améliorant ainsi la stabilité à long terme du système de commande.

Système de gaz

Le système d'alimentation en gaz fournit des gaz auxiliaires stables à la zone de découpe laser. Les machines de découpe laser à fibre utilisent généralement de l'oxygène, de l'azote et de l'air comprimé comme gaz auxiliaires.

• Oxygène

  L'oxygène est principalement utilisé pour améliorer l'efficacité de la coupe grâce à un effet favorisant la combustion.

  Lors de l'usinage d'aciers à faible teneur en carbone, comme l'acier au carbone, l'oxygène contribue non seulement à l'évacuation du métal en fusion grâce à un flux d'air à grande vitesse, mais réagit également avec le métal chauffé pour générer une chaleur supplémentaire par oxydation. Ceci accroît l'apport d'énergie dans la zone de coupe.

  Par conséquent, comparée à la découpe aux gaz inertes, la découpe à l'oxygène offre une capacité de coupe supérieure et est particulièrement adaptée au traitement des tôles d'acier au carbone d'épaisseur moyenne et épaisse.

  Cependant, l'oxydation se produisant pendant le processus, la surface de coupe peut présenter un certain degré de coloration par l'oxyde.

• Azote

  L'azote est principalement utilisé pour prévenir l'oxydation et améliorer la qualité de coupe.

  L'azote, utilisé comme gaz auxiliaire inerte, est largement employé pour le traitement de matériaux exigeant une haute qualité de surface, tels que l'acier inoxydable, l'alliage d'aluminium et le cuivre.

  Lors de la découpe, l'azote réagit peu avec les métaux, ce qui empêche efficacement la décoloration et la formation de couches d'oxyde. Parallèlement, le flux d'air d'azote à haute pression évacue rapidement les résidus de matière fondue, assurant ainsi des bords de coupe plus nets.

  Il est particulièrement adapté aux composants et pièces d'aspect critique nécessitant un soudage ultérieur de haute qualité.

• Air comprimé

  L'air comprimé est principalement utilisé pour l'élimination des scories et la réduction des coûts d'exploitation.

  Grâce à son faible coût et à sa grande disponibilité, l'air comprimé est largement utilisé dans les applications de découpe laser de tôles minces et de moyenne/faible puissance.

  L'oxygène contenu dans l'air comprimé procure un certain effet de soutien à la combustion, tandis que le flux d'air à grande vitesse contribue à l'élimination du métal en fusion et des scories, permettant un traitement économique.

  Comparé à la découpe à l'oxygène ou à l'azote purs, l'air comprimé offre des coûts d'exploitation inférieurs, même si le niveau d'oxydation de la surface de coupe est généralement plus élevé qu'avec la découpe à l'azote.

• Essence

  Les gaz combustibles tels que le propane sont principalement utilisés pour la découpe de l'acier au carbone épais.

  Dans les machines de découpe hybrides laser-flamme, le système d'alimentation en gaz comprend un circuit de gaz combustible supplémentaire, tel que le propane. Ce gaz combustible se mélange à l'oxygène et brûle pour générer une flamme à haute température, permettant ainsi le traitement de tôles d'acier au carbone épaisses.

Système de lubrification

Le système de lubrification automatique permet aux utilisateurs de paramétrer des éléments tels que la durée de lubrification, les intervalles de lubrification et le volume d'huile fourni, en fonction des exigences de traitement.

Le système assure une lubrification régulière des composants de mouvement critiques, notamment les rails de guidage linéaires et les systèmes à crémaillère, réduisant ainsi l'usure mécanique, minimisant la fréquence de maintenance et garantissant une stabilité de transmission à long terme.

CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre sont équipées de dispositifs de récupération d'huile usée, qui recueillent l'excédent de lubrifiant généré lors du processus de lubrification. Ceci évite la contamination de la zone de travail par l'huile et simplifie le nettoyage et la maintenance ultérieurs.

Système de protection de sécurité

Du fait des caractéristiques spécifiques du traitement des métaux par laser, les machines de découpe de tôles au laser à fibre sont généralement équipées de barrières immatérielles de sécurité afin d'empêcher toute intrusion de personnes ou de corps étrangers dans la zone de travail et de prévenir d'éventuels accidents. Les modèles entièrement fermés sont en outre dotés d'enceintes de protection, de systèmes de verrouillage de sécurité et de hublots résistants aux radiations pour renforcer la sécurité de l'opérateur et garantir un environnement de découpe sécurisé.

Épaisseur de coupe recommandée pour la puissance des lasers à fibre standard

Remarque : Les valeurs ci-dessus représentent des plages d’épaisseurs de coupe recommandées, offrant un bon compromis entre qualité de coupe, efficacité de traitement et stabilité de l’équipement. Les capacités de coupe réelles peuvent varier en fonction de facteurs tels que la nuance et la qualité du matériau, la pureté et la pression du gaz auxiliaire, les paramètres de coupe et la configuration de la machine.

Vitesse de coupe de référence de la puissance laser à fibre standard (Unité : m/min)

Remarque : Les données de vitesse de coupe ci-dessus représentent des valeurs de référence typiques pour les configurations industrielles courantes, telles que les lasers à fibre Raycus/MAX/IPG associés aux têtes de coupe Raytools/BOCHU et aux systèmes de commande numérique (CNC) standard. La vitesse de coupe réelle peut varier en fonction de facteurs tels que la qualité du matériau et de la tôle, la pureté et la pression du gaz auxiliaire, les spécifications de la buse, la position focale, les paramètres de coupe et la configuration de la machine. Ces données sont fournies à titre indicatif uniquement et ne doivent pas être utilisées comme critère d’acceptation des performances de l’équipement.

Combien coûte une machine de découpe de tôles au laser à fibre ?

Le prix d'une machine de découpe laser à fibre est influencé par de nombreux facteurs, notamment le type de machine, la taille de la zone à traiter, la puissance du laser, le niveau d'automatisation et la configuration des composants clés. Par conséquent, les prix peuvent varier considérablement d'un modèle à l'autre et selon sa configuration.

Ensuite, nous prendrons le CATEKCNC Voici, à titre d'exemple, une série de machines de découpe laser de tôles pour vous donner un bref aperçu.

Pour la machine de découpe laser à fibre pure de base de la série A3, avec une zone de travail effective de 3000 × 1500 mm (10 × 5 pi) :

• Un modèle d'entrée de gamme de 1500 W coûte généralement environ 5 000 $.
• Lorsque la puissance du laser atteint 6000 W, le prix se situe généralement autour de 19 000 $.
• Un modèle de 12 000 W peut coûter environ 33 000 $.

Pour les machines de découpe laser à fibre entièrement fermées, le prix est généralement supérieur d'environ 15 000 $ à celui d'une machine ouverte aux spécifications similaires. Cela s'explique principalement par le fait que les modèles fermés sont généralement équipés de fonctionnalités supplémentaires telles qu'une enceinte de protection complète, deux tables de travail à navette et des systèmes de surveillance.

Il convient de noter que lorsque la longueur de traitement des feuilles atteint 6 mètres ou plus, la machine nécessite généralement une structure de bâti sur rails. Par exemple, une machine de découpe laser fibre grand format de la série G, d'une puissance de 6 000 W, est proposée à environ 54 000 $.

Pour les machines de découpe laser fibre de tôles et de tubes, le prix est plus élevé en raison du système de découpe de tubes supplémentaire, des mandrins pneumatiques et du logiciel de contrôle dédié. Par exemple, une machine de découpe laser de tôles et de tubes de la série AT de 6 000 W coûte généralement environ 32 000 $.

Une ligne de découpe laser pour la découpe de bobines métalliques a généralement un prix compris entre 47 000 et 60 000 dollars environ.

De plus, les marques de la source laser, de la tête de découpe, du système de commande CNC, du système servo, du système de chargement et de déchargement automatique et d'autres configurations personnalisées peuvent avoir une incidence significative sur le prix final de la machine.

Compte tenu de la complexité des configurations disponibles, le prix d'une machine de découpe laser fibre ne peut être déterminé avec précision en se basant uniquement sur la puissance du laser ou la zone de travail. Un devis détaillé nécessite généralement la confirmation du type de machine, des dimensions de traitement, de la puissance du laser et des exigences relatives aux principaux composants.

Si vous souhaitez recevoir un devis détaillé, veuillez contacter notre équipe commerciale via WhatsApp ou la formulaire de demande en ligneNous vous recommanderons une configuration de machine adaptée à vos besoins de traitement et à votre budget, et vous fournirons un devis personnalisé.

Quelles sont les options disponibles pour les machines de découpe de feuilles au laser à fibre, et comment faut-il les sélectionner ?

Pour répondre aux différentes exigences de traitement, les machines de découpe laser à fibre offrent généralement diverses options d'automatisation et d'extension fonctionnelle. Les utilisateurs peuvent choisir la configuration la plus adaptée à leurs matériaux, leur volume de production, leurs exigences de traitement et leur budget afin d'optimiser l'efficacité de la production, la qualité de découpe et le niveau d'automatisation.

1. Table de travail navette (table de travail d'échange)

La table de travail navette permet d'effectuer simultanément les opérations de découpe et de chargement/déchargement. Pendant qu'une table effectue des opérations de découpe, les opérateurs peuvent charger et décharger des matériaux sur l'autre, réduisant ainsi les temps d'arrêt machine et optimisant l'utilisation de l'équipement. Elle est particulièrement adaptée à la production en continu et à haut volume. Dans les applications de traitement par lots continus, le taux d'utilisation de la machine peut généralement être augmenté de 30 % à 70 % par rapport à une configuration à table unique.

Pour les machines de découpe laser à fibre entièrement fermées, la table de travail à navette est généralement fournie de série. La structure de protection fermée limitant l'espace d'accès pour le chargement et le déchargement, la table de travail à navette permet de déplacer la table porteuse de matériaux à l'extérieur de l'enceinte, facilitant ainsi la manutention tout en garantissant un fonctionnement sûr.

Les tables de travail à navette adoptent généralement les deux conceptions structurelles suivantes :

• Table de travail à navette rotative

  Ce modèle prévoit l'installation de deux tables de travail sur une même plateforme rotative, disposées symétriquement autour d'un axe central. Le changement de table s'effectue par rotation de la plateforme.

  Ses avantages comprennent une structure compacte et une vitesse de commutation rapide. Le processus de commutation s'effectue généralement en environ 3 secondes, ce qui le rend adapté aux tôles de petite taille, aux pièces métalliques de forme irrégulière et aux pièces légères.

• Table de travail à navette linéaire

  Il s'agit actuellement de la structure à double échange la plus répandue. Les deux tables de travail sont disposées verticalement et s'intervertissent par un mouvement de va-et-vient horizontal.

  Bien que sa vitesse de rotation soit légèrement inférieure à celle d'un modèle rotatif, la commutation s'effectue généralement en moins de 10 secondes. Grâce à sa capacité de charge supérieure, il est particulièrement adapté au traitement de tôles métalliques de grande taille et de forte épaisseur.

2. Enceinte de protection fermée

L'enceinte permet d'isoler efficacement le rayonnement laser, les étincelles de coupe, les scories de métal en fusion et la fumée générées pendant le processus de découpe, améliorant ainsi considérablement l'environnement de travail et renforçant la sécurité opérationnelle.

Les machines de découpe laser à fibre fermées sont généralement équipées de dispositifs de protection de sécurité tels que des portes de sécurité à verrouillage et des barrières immatérielles de sécurité afin de réduire davantage le risque de fonctionnement accidentel et de protéger les opérateurs.

Pour permettre aux opérateurs de surveiller le processus de découpe en temps réel, les machines de découpe laser à fibre fermées sont généralement équipées de plusieurs fenêtres d'observation sur l'enceinte de protection. Ces fenêtres sont fabriquées en verre filtrant de protection laser conforme aux exigences de sécurité CE. Elles bloquent efficacement le rayonnement laser proche infrarouge dans la gamme de longueurs d'onde de 1070 à 1080 nm tout en conservant une transmission de la lumière visible suffisante pour l'observation du processus. La transmission de la lumière visible (TLV) typique est d'environ 30 % à 60 %, tandis que le niveau de protection contre le rayonnement laser de 1070 nm peut atteindre OD6+ voire OD7+. De plus, les fenêtres d'observation réduisent considérablement l'éblouissement causé par les étincelles de découpe, offrant ainsi un confort visuel accru aux opérateurs.

La machine peut également être équipée d'un système de surveillance optionnel, généralement composé de deux caméras industrielles permettant de contrôler l'état de fonctionnement des deux tables de travail. Les opérateurs peuvent ainsi visualiser en temps réel l'état de la machine via le système CNC sans avoir à ouvrir fréquemment la porte de protection, ce qui améliore le confort d'utilisation et la sécurité de la production.

3. Système de chargement et de déchargement automatique

CATEKCNC Nous proposons une gamme de solutions automatisées de chargement et de déchargement de tôles, adaptées à des applications allant de la modernisation de machines individuelles à la mise en place de lignes de production intelligentes à grande échelle. En réduisant la manutention manuelle et la pénibilité du travail, ces systèmes permettent d'améliorer l'efficacité de la production et d'obtenir une fabrication de tôles plus stable et performante.

• Système de chargement et de déchargement automatique de type cantilever

  Le système se compose principalement d'une table de stockage de tôles, d'un bras cantilever rotatif et d'un système de ventouses. En fonctionnement, le bras cantilever utilise des ventouses pour saisir la tôle, la fait pivoter jusqu'à la zone d'usinage et la dépose avec précision sur la table de travail de la machine de découpe laser à fibre.

  Selon leur conception, les systèmes de chargement et de déchargement de type cantilever se divisent en deux catégories : les systèmes à bras fixe et les systèmes à bras mobile. Dans ces derniers, le mécanisme de levage se déplace le long du bras en porte-à-faux, ce qui permet une meilleure adaptation aux configurations d’usine et aux conditions d’installation plus complexes.

  Grâce à sa structure simple, son encombrement réduit et son coût d'investissement relativement faible, cette solution convient aux mises à niveau d'automatisation de machines individuelles dans les usines de traitement de la tôle, ainsi qu'à la production de découpe de tôles en petits et moyens lots.

• Système de chargement et de déchargement automatique de type portique

  Le système de chargement et de déchargement automatique de type portique utilise une structure de portique à grande portée et est généralement installé entre la zone de stockage des tôles et la table de travail de la machine de découpe laser à fibre. Ce système utilise des ventouses à vide montées sur le portique pour saisir, transporter et positionner avec précision les tôles métalliques.

  Comparativement aux systèmes à console, les systèmes de chargement et de déchargement à portique utilisent un mouvement linéaire, offrant des trajectoires de transport plus stables, des vitesses de manutention plus rapides et une capacité de charge supérieure. Ils permettent de manipuler des tôles plus grandes et plus lourdes.

  Cependant, ce système nécessite davantage d'espace d'installation, et la zone de stockage des tôles ainsi que la table de travail de la machine doivent généralement être alignées. Il convient donc mieux aux fabricants de tôles professionnels ayant des commandes de production en série stables et des exigences élevées en matière d'efficacité de production.

• Système automatisé de chargement et de déchargement basé sur le stockage

  Ce système est conçu pour les grandes entreprises de transformation de tôles aux exigences élevées en matière de productivité. Il intègre des fonctions automatisées de stockage, de récupération et de chargement/déchargement, permettant une manutention entièrement automatisée des matériaux tout au long du processus de production.

  Le système automatisé de chargement et de déchargement par stockage est une solution d'automatisation intelligente conçue pour la production à grande échelle. Il se compose principalement d'une tour de stockage automatisée de tôles, d'un système de levage vertical, d'un chariot de transfert automatique et d'un dispositif de séparation et de chargement des tôles de type portique.

  Le système permet une gestion entièrement automatisée de l'ensemble du processus de production, incluant le stockage des matières premières, la récupération automatique des feuilles, leur séparation, le chargement automatique et le transfert des pièces finies et des résidus de découpe. Il peut également être intégré aux systèmes de planification de la production et aux logiciels d'imbrication pour une fabrication planifiée et intelligente.

  CATEKCNC Les systèmes de stockage automatisés adoptent une conception multiniveaux, chaque niveau supportant une charge maximale de 3 000 kg, optimisant ainsi l’espace. En fonctionnement, le système de levage vertical prélève la feuille requise dans la tour de stockage et la transfère vers la zone de chargement intermédiaire. Le dispositif de séparation de feuilles de type portique sépare ensuite les feuilles empilées afin de garantir qu’une seule feuille soit prélevée à la fois avant d’être transportée vers la table de travail de la machine de découpe laser à fibre.

  Lors du transport, le système utilise des ventouses et un dispositif de préhension enveloppant à verrouillage par les doigts pour la manutention des feuilles, tandis que le mécanisme de préhension des feuilles maintient fermement le matériau afin de réduire les risques de collision et d'améliorer la sécurité de la production automatisée.

  Cette solution convient aux entreprises de transformation de tôles à grande échelle, aux environnements de production de produits mixtes avec différents types de commandes et aux applications de fabrication continue à haute capacité.

• Ligne de production automatisée intelligente

  Une ligne de production automatisée intelligente représente une évolution majeure d'un système automatisé de chargement et de déchargement basé sur le stockage. Elle intègre plusieurs unités de chargement et de déchargement automatiques, des systèmes de stockage intelligents et plusieurs machines de découpe laser pour créer une unité de fabrication numérique complète.

  Cette solution est conçue pour les applications de fabrication à grande échelle exigeant une capacité de production, un niveau d'automatisation et une efficacité de gestion de la production élevés. Elle convient à des secteurs tels que la fabrication d'équipements pour les énergies nouvelles, la production d'engins de chantier et la fabrication d'armoires et de coffrets électriques de grande taille, et constitue un élément important du développement de l'usine intelligente.

4. Dispositif de changement automatique de buse

Lors du processus de découpe laser, différentes tailles de buses sont souvent nécessaires lorsque le type de matériau, l'épaisseur de la feuille ou les paramètres de découpe changent considérablement afin d'obtenir une qualité de découpe et une efficacité de traitement optimales.

La machine peut être équipée d'un dispositif de changement automatique de buses, qui remplace automatiquement les buses en fonction du programme d'usinage. Ceci réduit l'intervention manuelle, minimise considérablement les temps d'arrêt dus aux changements de processus et améliore la capacité de traitement en continu ainsi que l'efficacité globale de la production.

Dans une production en continu impliquant plusieurs matériaux, épaisseurs et lots de pièces, un changeur de buses automatique peut réduire le temps auxiliaire d'environ 10 à 20 %.

5. Coupe de tubes

La machine de découpe laser fibre pour tôles et tubes est actuellement l'un des types de machines les plus répandus sur le marché. Dérivée d'une machine de découpe laser fibre classique pour tôles, elle intègre un module de découpe de tubes.

Un dispositif de serrage de tubes dédié est installé sur un côté de la table de découpe de tôles plates pour maintenir et faire tourner les tubes métalliques, permettant ainsi le traitement de tubes ronds, carrés, rectangulaires et autres profils.

Outre le système de serrage des tubes, d'autres composants, notamment la tête de découpe laser, le système de commande CNC et le système de transmission, nécessitent également une adaptation pour les applications de découpe de tubes.

Par exemple, le système de commande doit prendre en charge des fonctions telles que l'imbrication des tubes et le contrôle de l'axe de rotation. La structure du portique est généralement allongée afin d'accroître la plage de déplacement de la tête de découpe laser, lui permettant ainsi de couvrir la zone de traitement des tubes et d'assurer une transition fluide entre les opérations de découpe de tôles et de tubes.

6. Découpe de profils et de pièces irrégulières

À proprement parler, les profilés désignent des matériaux métalliques à section transversale fixe, obtenus par des procédés tels que le laminage, l'extrusion ou l'étirage. En d'autres termes, tout matériau métallique présentant une section transversale régulière peut être considéré comme un profilé. Exemples courants :

• Angle de l'acier
• Canal en acier
• Poutre en H
• acier en forme de T
• acier en forme de C

La plupart des profilés longs à section régulière peuvent être usinés à l'aide d'un système de serrage de tubes. Par conséquent, une machine de découpe laser fibre pour tôles et tubes peut également réaliser la découpe de profilés.

Cependant, les profilés présentant des formes de section transversale particulières ou de grandes dimensions peuvent nécessiter des dispositifs de fixation dédiés ou des supports auxiliaires pour garantir un traitement stable.

7. Découpe en biseau plat

Le chanfreinage à plat est principalement utilisé pour la préparation au soudage. En usinant des bords inclinés selon des angles et des formes spécifiques sur les tôles, il permet aux matériaux de soudage de pénétrer et de remplir complètement le joint de soudure, améliorant ainsi la résistance de la soudure et la fiabilité structurelle. Les types de chanfreins courants comprennent le chanfrein en V, en X, en Y et en K, le chanfrein en V étant le plus répandu. De plus, en fonction des différentes structures de pièces et des exigences de soudage, le système peut également réaliser des géométries de chanfreins complexes, telles que des chanfreins à lignes sécantes, des chanfreins à angle variable et des transitions carrées-arrondies.

Pour les applications de soudage de tôles épaisses dans des secteurs tels que les structures métalliques, les engins de chantier, les appareils à pression et la construction navale, les méthodes traditionnelles nécessitent généralement un chanfreinage manuel supplémentaire après la découpe. La découpe laser en biseau permet de réaliser simultanément la découpe et le chanfreinage lors de la découpe de la tôle, réduisant ainsi les étapes d'usinage ultérieures et améliorant l'efficacité globale de la production. Comparée aux méthodes de chanfreinage classiques après découpe, la découpe laser en biseau réalise la découpe de la tôle et la préparation du chanfrein en une seule opération, éliminant les opérations secondaires telles que le fraisage et le meulage des bords. Par ailleurs, des fonctions avancées telles que la compensation de la déformation de la tôle et le calibrage visuel en un clic permettent d'améliorer encore la précision dimensionnelle et angulaire du chanfrein. Pour les pièces déjà découpées en ligne droite, un chanfreinage secondaire est également possible, et un logiciel d'imbrication professionnel permet de combiner les pièces découpées en ligne droite et en biseau dans une même configuration, optimisant ainsi l'utilisation des matériaux et la flexibilité de la production.

Le chanfreinage à plat nécessite généralement une tête de chanfreinage dédiée, dotée d'un mécanisme d'inclinaison, permettant au faisceau laser de former un angle d'inclinaison précis par rapport à la surface de la tôle. Cette fonction est généralement obtenue grâce à l'ajout de mécanismes rotatifs sur les axes A et B, permettant un usinage de chanfreins multi-angles en fonction des différentes exigences de soudage.

8. Découpe à 5 axes

La fonction de découpe 5 axes ajoute deux axes de rotation (A et C) au système de mouvement classique à trois axes (X/Y/Z). La tête de découpe laser peut ainsi effectuer des mouvements linéaires selon les axes X, Y et Z, ainsi que des découpes inclinées multi-angles. Grâce à la commande simultanée sur 5 axes, le faisceau laser ajuste dynamiquement son angle d'incidence en fonction de la géométrie de la pièce. Outre la découpe en biseau, cette fonction permet également le traitement de surfaces courbes complexes, de structures irrégulières et de composants multi-angles.

9. Découpe hybride laser-flamme

Cette fonction est principalement conçue pour les applications de découpe d'acier au carbone ultra-épais et peut prendre en charge des plaques d'acier au carbone d'une épaisseur allant jusqu'à 200 mm. Elle utilise le faisceau laser pour préchauffer la zone de coupe et faciliter le perçage initial, tout en combinant la chaleur de la réaction chimique générée par la combustion du propane et de l'oxygène pour obtenir une découpe efficace des plaques d'acier extra-épaisses.

10. Système d'extraction des fumées

Lors de la découpe laser, une grande quantité de fumées et de poussières métalliques est générée, pouvant contenir des particules d'oxyde métallique et d'autres substances potentiellement nocives. Un système d'aspiration des fumées performant améliore non seulement l'environnement de travail, mais réduit également l'impact de la contamination par les poussières sur les composants de précision, contribuant ainsi à la stabilité à long terme de la machine. Par conséquent, le choix d'une solution d'aspiration des poussières adaptée à la structure de la machine et aux exigences de l'application est essentiel.

CATEKCNC Les machines de découpe de feuilles au laser à fibre offrent de multiples solutions d'extraction des fumées, notamment des systèmes d'extraction zonés, des systèmes d'extraction de suivi et des dépoussiéreurs industriels.

• Système d'extraction zoné

  Le système d'aspiration zonée est largement utilisé sur les machines de découpe laser fibre de type portique. La table de travail est divisée en plusieurs zones d'aspiration de chaque côté, et les canaux d'aspiration correspondants s'activent automatiquement en fonction de la position en temps réel de la tête de découpe laser. Ceci permet de concentrer l'aspiration autour de la zone de découpe active, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la collecte des fumées tout en réduisant la consommation d'énergie du système d'aspiration.

• Système d'extraction de suivi

  Le système d'extraction secondaire est principalement utilisé sur les machines de découpe laser fibre grand format sur rails. La structure sur rails, qui élimine le bâti à portique intégré traditionnel, rend impossible l'application des systèmes d'extraction par zones classiques.

  Dans ce système, les unités d'extraction sont intégrées de part et d'autre du portique mobile, ce qui permet aux orifices d'aspiration de rester à proximité de la zone de découpe pendant le fonctionnement. Ceci réduit la distance de transport des fumées et améliore l'efficacité d'extraction. De plus, le système est équipé de deux ventilateurs, créant un flux d'air directionnel grâce à une alimentation en air d'un côté et une extraction du côté opposé, ce qui optimise encore davantage l'élimination des fumées lors des opérations de découpe grand format.

• Dépoussiéreur industriel

  Pour les machines de découpe laser à fibre compactes comme les S0, S1, S2 et S3, la zone de traitement plus petite signifie qu'un dépoussiéreur industriel standard est suffisant pour les besoins de découpe quotidiens.

Pour les machines de découpe laser à fibre entièrement fermées, des rideaux d'air et des déflecteurs inférieurs peuvent être installés en option autour du plateau afin de réduire les perturbations du flux d'air extérieur et d'empêcher la diffusion des fumées pendant le traitement. Par ailleurs, un ventilateur à dépression peut être installé à l'intérieur de l'enceinte supérieure pour créer un flux d'air descendant, dirigeant les fumées vers les canaux d'extraction inférieurs et améliorant ainsi l'efficacité globale de l'évacuation des fumées.

11. Stabilisateur de tension et transformateur

Un stabilisateur de tension triphasé de précision peut être installé en option pour gérer les conditions d'alimentation complexes fréquemment rencontrées dans les ateliers de fabrication de tôlerie, telles que les fluctuations de tension et les déséquilibres triphasés. Ce stabilisateur maintient les fluctuations de tension de sortie à ±1 % et supprime les surtensions et les chutes de tension soudaines grâce à un mécanisme de contrôle à réponse rapide, réduisant ainsi l'instabilité de la puissance laser et la dégradation de la qualité de découpe dues à une alimentation instable. Un environnement électrique stable contribue à protéger le générateur laser, les composants optiques et le système d'asservissement, tout en réduisant les coûts de maintenance et les taux de rebut. De plus, les machines de découpe laser à fibre sont équipées de multiples protections intégrées, notamment contre les surtensions, les sous-tensions, les surcharges et les surchauffes, garantissant un fonctionnement fiable et durable.

Un transformateur dédié peut être configuré en option pour convertir les alimentations industrielles courantes de différents pays et régions, telles que le triphasé 220 V, 415 V et 440 V, en la tension triphasée standard de 380 V requise par la machine de découpe laser à fibre, garantissant ainsi la compatibilité avec les différentes normes des réseaux électriques internationaux. Ce transformateur assure également une isolation électrique, réduisant les interférences du réseau et les perturbations électriques causées par d'autres équipements de l'atelier. Il contribue ainsi à une alimentation plus stable et fiable pour le générateur laser, le système CNC, les servomoteurs et les composants optiques de précision. Un environnement électrique stable améliore la fiabilité de la machine et garantit des performances de découpe de haute précision et continues, même en fonctionnement prolongé.

Comment choisir une machine de découpe de tôles au laser fibre ?

Lors du choix d'une machine de découpe de tôles au laser à fibre, les utilisateurs doivent prendre en compte les matériaux à traiter, les exigences de production et les plans de développement futurs de leur entreprise afin de choisir la configuration de machine la plus adaptée.

1. Sélectionnez le type de machine en fonction des exigences de traitement

Les machines de découpe de tôles au laser à fibre peuvent être divisées en plusieurs catégories selon leur structure et leurs fonctions :

• Machine de découpe de feuilles au laser à fibre

  Conçue principalement pour le traitement des tôles plates, notamment les plaques d'acier au carbone, les tôles d'acier inoxydable, les tôles d'aluminium et autres matériaux métalliques, elle convient à la plupart des entreprises de fabrication de tôles.

• Machine de découpe laser fibre pour feuilles et tubes

  Ce type de machine ajoute une capacité de découpe de tubes à un système de découpe de tôles classique. Elle peut traiter des tubes ronds, carrés, rectangulaires et la plupart des profilés structuraux courants, ce qui la rend idéale pour les entreprises qui traitent à la fois des commandes de découpe de tôles et de tubes.

• Machine de découpe laser à fibre alimentée par bobine (ligne de découpe laser)

  Ce système est conçu pour le traitement en continu de bobines métalliques et intègre le déroulage, le nivellement, le positionnement, la découpe et le convoyage des pièces finies, le tout automatiquement. Il convient aux applications de production à grand volume nécessitant un traitement automatisé en continu.

• Machine de découpe laser à fibre tout-en-un

  Ce type de machine de découpe laser adopte généralement une structure sur rails grand format. La table de travail étant séparée du bâti, différentes configurations peuvent être mises en place en fonction des besoins d'usinage, permettant ainsi la découpe de divers matériaux métalliques tels que tôles, tubes, profilés et pièces de formes irrégulières. Elle est idéale pour les entreprises proposant une gamme de produits diversifiée et des processus de fabrication complexes.

2. Sélectionnez la puissance du laser en fonction du type et de l'épaisseur du matériau.

La puissance du laser influe directement sur la capacité de découpe et l'efficacité de la machine. Le niveau de puissance approprié doit être sélectionné en fonction des matériaux principaux et des épaisseurs généralement traitées.

• Traitement des feuilles minces (1–6 mm) :

  Une machine de découpe laser à fibre de 1000W à 3000W est généralement suffisante pour les applications conventionnelles, telles que les panneaux publicitaires, la fabrication de tôles et les armoires électriques.

• Traitement de plaques d'épaisseur moyenne (6–20 mm) :

  La plage de puissance la plus courante est actuellement de 3 000 W à 6 000 W. Ces machines conviennent à des applications telles que la fabrication de machines, les structures métalliques et les enceintes d’équipements.

• Traitement des plaques épaisses (supérieures à 20 mm) :

  Pour le traitement de tôles épaisses, il est recommandé d'utiliser des machines d'une puissance de 6 000 W ou plus. Pour l'usinage en continu de tôles d'acier au carbone ultra-épaisses, il est possible d'opter pour des modèles haute puissance de plus de 12 000 W ou des machines équipées d'un système de découpe hybride laser-flamme.

Il convient de noter qu'une puissance laser plus élevée n'est pas toujours le meilleur choix. Bien qu'une puissance accrue améliore la capacité de découpe des tôles épaisses et l'efficacité de découpe des tôles d'épaisseur moyenne, la relation entre la puissance laser, la vitesse de découpe et l'épaisseur de découpe maximale n'est pas linéaire. Les machines plus puissantes impliquent également des coûts d'achat et d'exploitation plus élevés. Si les besoins réels en matière de traitement sont limités, une configuration de puissance excessive peut représenter un investissement inutile.

3. Sélectionnez la taille de la table de travail en fonction des besoins de production

La taille de la table de travail détermine les dimensions maximales des feuilles que la machine peut traiter.

Les configurations courantes incluent :

• Modèle A3 : Zone de traitement d’environ 6 000 × 2 000 mm
• Modèle A4 : Zone de traitement d’environ 6 000 × 2 000 mm
• Modèle A6 : Zone de traitement d’environ 6 000 × 2 000 mm

Pour les machines dont la longueur de traitement dépasse 6 mètres, une machine de découpe laser à fibre de type rail est généralement recommandée.

Les dimensions des machines de découpe laser à fibre de type Common Rail comprennent :

• Modèle G2500-12 : Zone de traitement d'environ 28 000 × 4 000 mm
• Modèle G3200-16 : Zone de traitement d'environ 28 000 × 4 000 mm
• Modèle G4000-24 : Zone de traitement d'environ 28 000 × 4 000 mm
• Modèle G4000-28 : Zone de traitement d'environ 28 000 × 4 000 mm

Des dimensions de tables de travail sur mesure et non standard peuvent également être fournies en fonction des exigences spécifiques du client.

Pour les entreprises ayant des besoins de production à volume élevé, une table de travail à navette et un système de chargement et de déchargement automatique sont recommandés afin d'améliorer l'efficacité de la production et de réduire la manutention manuelle.

4. Sélectionner les fonctions supplémentaires en fonction des besoins de l'application

Les fonctions optionnelles requises doivent être sélectionnées en fonction des besoins réels de traitement.

Pour les clients qui usinent principalement des pièces irrégulières nécessitant une découpe multi-angles, une machine équipée d'une capacité de découpe 5 axes est recommandée. Si le seul besoin est la préparation au soudage, une fonction de chanfreinage est généralement suffisante.

Pour les applications présentant des exigences plus élevées en matière de sécurité au travail, de protection de l'environnement et de protection de l'opérateur, un modèle équipé d'un boîtier de protection entièrement fermé est recommandé.

Outre les options fonctionnelles, les composants essentiels de la machine, tels que le bâti, le système d'asservissement et le système de transmission, ont également un impact significatif sur l'efficacité et la précision du traitement. Par exemple, CATEKCNC Les machines de découpe laser à fibre haute performance peuvent être équipées du système servo BOCHU S9, qui permet aux axes linéaires d'atteindre une accélération jusqu'à 2G et des vitesses de déplacement rapides jusqu'à 180 m/min. Associée à une structure de portique légère en alliage d'aluminium, la machine offre une réponse dynamique plus rapide et une efficacité de découpe accrue.