Multi-stage Piercing in CypCut

Perçage en plusieurs étapes dans CypCut

Le perçage (pierce) dans l'onglet Layer est divisé en plusieurs étapes ; leur nombre dépend de la version de CypCut.

Dans CypCut, la séquence de perçage s'exécute de la dernière étape vers la première — la première étape configurée s'exécute en dernier.

Il existe 2 modes principaux — Blasting pierce (perçage brut, rapide) et Gradual pierces (perçage progressif, doux). Selon l'épaisseur du métal, ils se combinent.

Le début du perçage dans le programme est la dernière étape (Blasting pierce).

Blasting pierce — perçage brut (rapide)

Le premier perçage, brut, utilise un faisceau à focale positive (focus pos +) et la même pression (BAR) qu'au cours du découpage, focalisé au centre du métal. Le laser chauffe le métal en continu jusqu'à la fusion, formant un cratère dont la taille dépend de l'épaisseur de la tôle. Le métal fondu est rapidement évacué par le jet d'oxygène — un orifice de perçage se forme, son diamètre moyen vaut environ la moitié de l'épaisseur. À cause de l'émission laser continue, des projections de métal incandescent sont fortes, ce qui n'est pas adapté aux coupes à exigences de précision élevées.

L'ensemble du processus : le foyer est placé au-dessus de la surface du matériau et la profondeur de perçage augmente pour un chauffage rapide. Bien que cette méthode produise beaucoup de métal fondu qui éclabousse la surface de la pièce, elle réduit drastiquement le temps de perçage sur métal épais. Le Blasting pierce convient au métal jusqu'à 8 mm.

À retenir : le contrôle des paramètres et la propreté des verres de protection relèvent exclusivement de l'opérateur.

Sur les métaux fins, les projections sont presque imperceptibles.

Gradual pierces — perçage progressif (doux)

Dans la plupart des cas, la qualité du Gradual pierces est meilleure que celle du Blasting pierce, mais le temps de perçage est nettement plus long — la qualité, elle, augmente d'autant.

Sur les métaux à partir de 10 mm, il convient de combiner Blasting et Gradual pierces.

Le laser fonctionne en mode continu ou pulsé ; le mode pulsé offre plus de contrôle — forte puissance de crête, faible duty cycle et focale négative — pour fondre et vaporiser de faibles quantités de matière à la fois. Le perçage s'approfondit progressivement ; chaque impulsion repousse les fines particules vers le fond. Comme gaz auxiliaire on utilise air comprimé ou azote, pour limiter l'élargissement du trou ; avec l'oxygène, plus de vigilance s'impose car il réagit avec l'acier au carbone. La pression du gaz auxiliaire (BAR) est inférieure à celle de l'oxygène utilisé en coupe. L'approfondissement prend quelques secondes ; le processus ne se termine pas toujours en une seule étape — cela dépend de l'épaisseur. La dernière étape réalise la traversée complète ; si on utilise air ou azote, le gaz auxiliaire est immédiatement remplacé par de l'oxygène pour la coupe.

Processus par étapes : après l'irradiation du faisceau laser sur la pièce, la surface du matériau chauffe d'abord (A) ; puis le chauffage s'approfondit progressivement (B) → (C) → (D) jusqu'à la pénétration finale (E).

Le processus n'est pas rapide, mais on obtient un perçage doux, on préserve au maximum la géométrie du trou — point d'entrée propre et zone affectée thermiquement minimale.

Ce type de perçage doit débuter par un Blasting pierce puis ajouter des étapes Gradual pierces.

Résumé

• Pour un métal jusqu'à 8 mm, on peut utiliser le Blasting pierce : le point d'entrée peut être brut, mais si la précision des trous n'est pas critique, 1 étape suffit.
• Si la puissance laser est inférieure à 3 kW et le métal 3–8 mm, on recommande 2 étapes de perçage, puis l'ajout de Gradual pierces selon l'épaisseur.

Gaz — quoi couper avec quoi

• Couper l'inox à l'oxygène est irrationnel. Avec l'oxygène, le matériau brûle pour ainsi dire — la combustion est une oxydation à haute température, et l'oxygène est le catalyseur. On transforme l'inox en acier oxydable — ses propriétés anticorrosion sont détruites — et l'oxygène ne refroidit pas correctement le métal.
• L'air comprimé convient mieux au matériau jusqu'à 3 mm.
• Pour l'inox, l'aluminium et le laiton (brass) jusqu'à 6 mm, un seul Blasting pierce suffit souvent. Le principal souci est la précision du trou ; sur du métal plus épais, les problèmes viennent d'une mauvaise évacuation de la matière fondue et d'une coupe instable.

Causes typiques des problèmes de perçage

1. Duty cycle trop long.
2. Pression trop élevée.
3. Frequency trop élevée.
4. Le soufflage continu Gas on n'est pas désactivé, ou la durée Extra blow est trop longue.
5. Durée Extra blow entre Gradual pierces trop courte.

Pression et paramètres

La pression doit correspondre à celle de la coupe — de 0,3 à 12 bar, selon le gaz. Si la pression est trop faible pour évacuer la matière fondue et la vitesse identique à celle de la coupe, le métal fondu reste piégé dans le trou.

Le diamètre du trou augmente avec la pression et diminue avec la puissance laser. Passer la pression de 4 à 8 bar réduit le temps de perçage d'environ 10 %.

Résolution

• D'abord augmenter la Peak power (puissance crête).
• Vérifier l'alignement du faisceau.
• Passer la focale en négatif.
• Pour les perçages, passer à un autre gaz — du même type que le gaz principal de coupe.
• Augmenter l'Extra blow entre les étapes Gradual pierces.
• Diminuer la pression du gaz.

Si des projections de métal incandescent apparaissent au premier perçage :

1. D'abord réduire la fréquence (Hz) à l'étape où apparaissent les projections. Par exemple, de 100 Hz à 10 Hz ; à la deuxième étape, garder 100 Hz au cas où 10 Hz ne suffiraient pas à percer.
2. Baisser la pression — par exemple, de 1 bar à la première étape à 0,6 bar ; à la deuxième étape, mettre encore moins pour éviter un "claquement", par exemple 0,5 bar.
3. Si insuffisant — réduire le duty cycle de 20 % à toutes les étapes sauf la dernière, descendre la fréquence à 10 Hz ; si le métal n'est pas percé, augmenter la fréquence par incréments de 50 Hz.

Un laser CO₂ d'usage général ne répond pas aux exigences de perçage.

Exemple

Perçage pour machines jusqu'à 1500 W — même des épaisseurs comme 8, 10, 12 mm peuvent être configurées en une seule étape (1 stage). Percer 20 mm est également possible, mais demande beaucoup de temps : faible puissance, faible fréquence, hauteur de coupe 20–30 mm — temps de perçage environ une heure, inadapté à la production en série.

Exemple de perçage long : 50 Hz, puissance 100 %, duty cycle 56 %, temps de perçage à 10 mm — 20–30 s. Loin de l'idéal.

Plus d'une étape est nécessaire pour percer à partir de 10 mm ou pour obtenir un point d'entrée fin et propre.

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