Laser Cut Quality Inspection
L'inspection et l'évaluation de la qualité de la découpe laser sont un préalable au contrôle qualité. L'opérateur peut vérifier la qualité de coupe à l'aide des paramètres suivants.
Qualité du perçage (piercing)
Au début de la découpe laser, il faut percer un petit trou dans la surface de la pièce avant d'engager le mouvement linéaire de coupe. Ce processus de perçage, appelé piercing, est l'un des indicateurs majeurs des bons paramètres.
Si le perçage produit des étincelles anormales, des bruits inhabituels, un trou / ouverture trop large ou des projections de métal fondu à n'importe quelle phase, les paramètres de coupe sont incorrects. Cela provoque la surchauffe de la buse (nozzle) et endommage la lentille de protection.
Cotes de la pièce finie
La plupart des pièces découpées au laser sont des composants destinés à l'assemblage : les cotes finales doivent donc être précises pour un montage sans difficulté.
- Avant la production, découpez un petit échantillon — un carré avec un trou.
- Mesurez le trou et le carré au pied à coulisse ; vérifiez la conformité aux spécifications et aux tolérances.
- En cas d'écart, appliquez la compensation de kerf (kerf compensation) sur les contours intérieurs et extérieurs.
- Vérifiez que le résultat correspond à la trajectoire programmée — par exemple que les cotes ne dérivent pas en découpe commune (common cut).
- Si les réglages sont incorrects (par exemple la ligne d'attaque / lead-in) ou si la buse est endommagée, le trou ne sortira pas parfaitement rond.
- Utilisez des boucles (loops) et des points de refroidissement quand c'est nécessaire pour préserver les angles.
Largeur du kerf (saignée)
Le kerf (la saignée de coupe) en découpe laser se forme par fusion partielle du métal sous le faisceau. Sa largeur reflète directement la qualité de coupe. Un kerf trop large signifie puissance laser trop élevée ou vitesse de coupe trop faible, causant une fusion excessive du métal.
Rugosité de l'arête
La rugosité de l'arête de coupe s'évalue par la profondeur des lignes verticales (stries) sur la surface coupée.
- Lignes verticales nettes et profondes — rugosité élevée, mauvaise qualité de coupe.
- Lignes verticales très fines — rugosité faible, bonne qualité de coupe.
Conicité et arrondi d'angles
La conicité (taper) est l'angle entre le haut et le bas de la saignée de coupe laser.
- Avec des paramètres correctement réglés, la conicité est très faible et négligeable.
- Sur des pièces plus épaisses, la position focale du faisceau se décale progressivement et le faisceau diverge, élargissant la saignée et produisant une conicité.
- La conicité se corrige principalement par les paramètres ; l'usure de la buse en est aussi une cause fréquente.
- L'arrondi d'angles provient surtout d'une buse déformée ou de pièces mobiles de la machine usées / désalignées.
Bavures et scories (dross)
Les bavures et les scories reflètent directement la qualité de la découpe laser et constituent un problème courant sur de nombreux métaux.
- Un procédé de découpe laser correctement réglé ne produit pratiquement pas de bavures.
- Si des bavures apparaissent sur l'arête, les paramètres sont incorrects.
- Les problèmes de bavure varient selon le métal ; la plupart se règlent par les bons paramètres de coupe.
Déformation
La déformation est un problème fréquent en métallurgie. Elle survient surtout lors de la coupe de tôles fines ou de la fabrication de petites pièces délicates.
Si les paramètres sont incorrects et l'apport thermique du faisceau trop élevé, cela dégrade le matériau et provoque une déformation thermique. Il faut prévenir la surchauffe et la déformation en contrôlant la puissance laser, la vitesse d'avance et les autres paramètres.
ZAT (Zone Affectée Thermiquement, HAZ)
La machine de découpe laser réalise la coupe par fusion ou vaporisation du matériau. La matière autour de la saignée est elle aussi chauffée par le laser, ce qui modifie sa structure moléculaire. La région où la structure moléculaire a été modifiée par l'irradiation s'appelle ZAT — Zone Affectée Thermiquement (anglais HAZ — Heat-Affected Zone).
La découpe laser génère toujours une certaine ZAT, mais son ampleur peut être maintenue dans des limites acceptables grâce à des mesures appropriées.
Qualité du métal de base
Malheureusement, la réalité du marché actuel est que les producteurs de métal cherchent à économiser au maximum sur la qualité de production pour baisser le prix du produit fini. L'opérateur doit y être préparé et traiter chaque lot de métal avec rigueur :
- Toujours préparer le métal — éliminer la rouille et les contaminants.
- Régler d'abord les paramètres sur un échantillon, puis lancer la découpe des pièces réelles.