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Comme les autres lasers moléculaires, le principe de fonctionnement du laser CO2 est complexe, notamment au niveau de son processus d'émission stimulée. Dans le tube à décharge, un courant continu de quelques dizaines à quelques centaines de milliampères est généralement injecté. Lors de la décharge, les molécules d'azote présentes dans le mélange gazeux sont excitées par l'impact d'électrons. Ces molécules d'azote excitées entrent alors en collision avec des molécules de CO2. La molécule de N2 cède son énergie à la molécule de CO2, qui passe d'un niveau d'énergie bas à un niveau d'énergie élevé, provoquant une inversion de population et générant ainsi la lumière laser. La machine de découpe laser CO2 utilise une lentille de focalisation pour concentrer le faisceau laser sur la surface du matériau et le faire fondre. Simultanément, le gaz de découpe coaxial évacue le matériau fondu, de sorte que le faisceau laser et le matériau se déplacent l'un par rapport à l'autre le long d'une trajectoire précise, formant ainsi une découpe de forme définie.

Dans la production industrielle, la découpe laser représente plus de 70 % des procédés de traitement laser et la technologie laser est devenue la technologie de découpe dominante. Les machines de découpe laser CO2 peuvent découper le bois, l'acrylique, le PP, le plexiglas et d'autres matériaux non métalliques de haute qualité.machines de découpe laser de tôleLes machines de découpe laser CO2 sont en constante amélioration. Selon leurs domaines d'application, elles se divisent en entrée de gamme, milieu de gamme et haut de gamme, formant ainsi une structure de gamme à différents niveaux. De nombreuses entreprises, tant nationales qu'internationales, se sont lancées dans la production de diverses machines de découpe laser CO2 afin de répondre à la demande du marché.

Se posait ensuite le problème de l'absence de machines de découpe laser à semi-conducteurs et de machines de découpe laser à fibre. Le choix d'une machine de découpe laser CO2 adaptée reste un casse-tête pour de nombreux consommateurs. Comment choisir la machine qui nous convient ? Que ce soit lors de la préparation de l'achat ou sur place, il existe des pièges à éviter.

Nous devons comparer ces différentes machines de découpe, notamment en termes de précision de coupe, d'efficacité de coupe, de coût d'entretien, de durée de vie, etc.

a. Précision de coupe

La précision de coupe est le critère principal de sélection des machines-outils. La différence entre une machine-outil performante et une machine-outil de mauvaise qualité réside dans la stabilité de la précision des pièces usinées à grande vitesse et dans la variation significative de l'uniformité de la pièce lors de la coupe à différents endroits.
b. Efficacité de coupe
L'efficacité de coupe est le principal indicateur de rentabilité pour l'évaluation des machines. Elle correspond au temps nécessaire pour usiner la pièce.
c. La structure principale de l'équipement
Le laser CO2 comprend des pièces mécaniques, électriques, optiques, périphériques et des plaques métalliques. Le principal coût de maintenance d'une machine de découpe laser provient du laser lui-même. L'armoire électrique alimente le système de commande et le moteur. Elle contient une alimentation à découpage, un circuit de commande, un filtre, un relais et une carte de contrôle. Les composants optiques sont principalement l'alimentation laser, le tube laser, trois miroirs, un miroir de focalisation, deux cadres de miroirs, une tête laser et deux supports de tube laser.
d. Durée de vie
La durée de vie est le principal indicateur de rentabilité pour l'évaluation des machines. Les principaux facteurs qui la déterminent sont les suivants : premièrement, la rigidité de la machine (plus le tonnage est élevé, meilleure est sa rigidité) ; deuxièmement, les accessoires, notamment la marque et la qualité de la transmission ; troisièmement, le niveau de fabrication, l'accumulation de technologies et la transmission du savoir-faire technique.
e. Logiciel d'imbrication
L'optimisation de l'utilisation des matériaux a un impact considérable sur la réduction des coûts. Améliorer cette utilisation et réduire les coûts des matériaux sont des aspects essentiels du contrôle. De nombreux types de matériaux d'imbrication sont utilisés dans les lasers. L'imbrication séparée de plusieurs plateformes d'imbrication entraîne de faibles marges bénéficiaires et un faible taux d'utilisation global. L'adoption d'un logiciel d'imbrication unifié, intégrant la plateforme d'imbrication propre à la machine de découpe laser, permet à divers équipements de découpe CNC de fonctionner avec un logiciel d'imbrication commun. Ceci améliore considérablement l'utilisation des matériaux et l'efficacité de la programmation, et optimise la gestion.
Avantages de la machine de découpe laser CO2 dans les applications industrielles :
Dans le domaine de la découpe des plastiques, l'un des principaux avantages des machines de découpe laser CO2 pour plastiques réside dans leur capacité à réaliser des découpes de pièces très complexes à une vitesse fulgurante, sans contrainte ni déformation de la pièce. Elles sont particulièrement performantes pour la découpe du polyester et du polycarbonate.

Dans la découpe du verre, le traitement laser offre une excellente qualité de traitement des filtres de couleur, des cristaux liquides et du verre conducteur ITO, une grande résistance des bords de traitement et une large application, et peut réaliser toutes les tâches de traitement en une seule étape.
Dans le domaine de la découpe à l'emporte-pièce, la plupart des modèles utilisent des plaques acryliques, très performantes pour la découpe laser CO2. La découpe laser est également courante dans les sociétés d'effets spéciaux pour le cinéma et les entreprises de conception de parcs d'attractions.

Compte tenu de la popularité croissante des téléphones portables, le recyclage écologique des batteries, notamment la découpe des boîtiers métalliques, est devenu un enjeu majeur. La découpe laser de ces boîtiers permet de répondre efficacement à la demande du marché.

Facteurs influençant la qualité de découpe d'une machine de découpe laser CO2
Modèle d'excitation : Les lasers CO2 utilisent des électrodes pour exciter le dioxyde de carbone gazeux et générer ainsi de la lumière laser. Selon la position des électrodes métalliques, on distingue l'excitation par courant continu (DC) et l'excitation par radiofréquence (RF).

Fréquence laser : Le faisceau laser peut être pulsé ou continu. Les lasers utilisés pour la découpe et le soudage fonctionnent principalement en mode pulsé. La fréquence des impulsions influe principalement sur la vitesse de coupe et la rugosité de l’entaille.

Angle de divergence du faisceau : L’influence de l’angle de divergence du faisceau sur la qualité de coupe se traduit par la largeur et l’inclinaison de la fente. Plus l’angle de divergence est faible, plus la largeur de la fente est réduite, plus l’inclinaison est faible et meilleure est la qualité de la coupe.

Puissance du laser : La stabilité de la puissance est un autre indicateur important. Une bonne stabilité est essentielle pour une excellente qualité de découpe. La production à long terme constitue également un test crucial pour les lasers.