Bords biseautés sur plaque métallique, tôle avec une machine de découpe laser

La découpe laser et le chanfreinage en une seule étape éliminent le besoin de processus ultérieurs tels que le perçage et le nettoyage des bords.

Pour préparer un bord de matériau au soudage, les fabricants effectuent souvent des coupes en biseau sur la tôle. Les bords biseautés augmentent la surface de soudure, ce qui facilite la pénétration du matériau sur les pièces épaisses et rend les soudures plus solides et plus résistantes aux contraintes.

Une coupe en biseau précise et homogène avec les angles d'inclinaison appropriés est un facteur primordial pour produire une construction soudée qui répond aux exigences du code et des tolérances requises. Si la coupe en biseau n'est pas homogène sur toute sa longueur, le soudage automatisé pourrait ne pas être en mesure d'atteindre la qualité finale requise et un soudage manuel pourrait être nécessaire pour assurer le meilleur contrôle du flux de métal d'apport.

Un objectif constant des fabricants de métaux est de minimiser les coûts. L'intégration des opérations de coupe et de chanfreinage en une seule étape peut minimiser les coûts en augmentant l'efficacité et en éliminant le besoin de processus ultérieurs tels que le perçage et le nettoyage des bords.

Les machines de découpe laser équipées de têtes 3D et dotées de cinq axes interpolés peuvent effectuer des processus tels que le perçage de trous, le chanfreinage et le marquage en un seul cycle d'entrée et de sortie de matériau, sans avoir besoin d'opérations de post-traitement supplémentaires. Ce type de laser réalise des chanfreins intérieurs avec précision sur toute la longueur de coupe et perce des trous droits et coniques de petit diamètre à haute tolérance.

La tête biseautée 3D offre une rotation et une inclinaison allant jusqu'à 45 degrés, lui permettant de couper une variété de formes de biseau, telles que des contours internes, des biseaux variables et des contours de biseau multiples, notamment Y, X ou K.

La tête biseautée permet un biseautage direct des matériaux de 1,37 à 1,57 po d'épaisseur, selon l'application et les angles de biseau, et offre une plage d'angle de coupe de -45 à +45 degrés.

Le biseau en X, souvent utilisé dans la construction navale, la fabrication de composants ferroviaires et les applications de défense, est essentiel lorsque la pièce ne peut être soudée que d'un seul côté. Généralement avec des angles de 20 à 45 degrés, le biseau en X est le plus souvent utilisé pour souder des tôles jusqu'à 1,47 po d'épaisseur.

Lors de tests effectués sur une plaque d'acier de qualité S275 de 0,5 po d'épaisseur avec du fil de soudage SG70, la découpe au laser a été utilisée pour produire un biseau supérieur avec un plat avec un angle de biseau de 30 degrés et une hauteur de 0,5 po dans la coupe droite. Par rapport à d’autres procédés de découpe, la découpe laser a produit une zone affectée thermiquement plus petite, ce qui a contribué à améliorer le résultat final du soudage.

Pour un biseau à 45 degrés, l'épaisseur maximale de la feuille est de 1,1 po pour obtenir une longueur totale de 1,6 po sur la surface du biseau.

Le processus de coupe droite et biseautée forme des lignes verticales. La rugosité de la surface de coupe détermine la qualité finale de la finition.

Une tête laser 3D avec axes interpolés est conçue pour découper des contours complexes dans des matériaux épais avec de multiples coupes en biseau.

La rugosité affecte non seulement l’apparence du bord mais aussi les propriétés de friction. Dans la plupart des cas, la rugosité doit être minimisée, car plus les lignes sont nettes, plus la qualité de la coupe est élevée.

Une compréhension approfondie du comportement du matériau et des mouvements interpolés pour la découpe en chanfrein intérieur est cruciale pour garantir que le chanfreinage au laser atteigne les résultats attendus par l'utilisateur final.

L'optimisation des paramètres du laser à fibre pour obtenir un biseautage de haute qualité ne diffère pas significativement des ajustements habituels requis pour les coupes droites.

La distinction significative entre l'obtention d'une qualité de coupe en biseau optimale et d'une qualité de coupe droite réside dans l'utilisation d'un logiciel robuste capable de prendre en charge une variété de technologies et de tables de découpe.

Pour les opérations de coupe en biseau, l'opérateur doit être capable d'ajuster la machine pour des tables spécifiques destinées aux coupes extérieures et périmétriques, mais plus important encore, pour des tables qui permettent des coupes intérieures précises à l'aide d'un mouvement interpolé.

La tête 3D à cinq axes interpolés intègre un système d'alimentation en gaz qui facilite l'utilisation de l'oxygène et de l'azote, un système de mesure de hauteur capacitif et une inclinaison du bras jusqu'à 45 degrés. Ces fonctionnalités contribuent à étendre les capacités de chanfreinage de la machine, en particulier dans les tôles épaisses.