La puissance laser de son faisceau, permet de cisailler avec haute précision, des métaux en tôlerie fine jusqu’à une épaisseur maximale de 25 mm. L’utilisation du laser est également largement répandue pour les travaux de poinçonnage, de pliage, de gravure et d’usinage, ainsi que pour le prototypage rapide de pièces unitaires, et la réalisation de moyennes et grandes séries.
Comment fonctionne la Découpe laser, ses principes ?
Le principe du procédé laser de découpe repose sur l’amplification de la lumière par émission stimulée de radiations. Sous l’action d’un arc électrique dense, un électron d’un atome de dyoxide de carbone (CO2), est déplacé dans son champ gravitationnel. En regagnant sa place, il libère une grande quantité d’énergie sous la forme d’une particule de lumière photonique, qui a son tour, va perturber un autre électron engendrant une nouvelle émission similaire de photons.
Ce processus génère une réaction en chaîne de photons, canalisés par un système de miroirs réfléchissants, engendrant une focalisation et une amplification de l’énergie dans un chemin optique pressurisé dénommé buse, jusqu’à sa libération au point d’impact. Lorsque le rayon laser industriel atteint le métal, ce dernier absorbe les photons qui produisent une énergie thermiquement variable, en fonction de la plus ou moins forte puissance du faisceau et des composants chimiques des matériaux.
Cette énergie a pour effet de soustraire la matière, produisant l’action d’un découpage laser net et sans bavure.
Quels sont les avantages et les inconvénients du laser ?
Ce procédé permettant de libérer une très grande quantité d’énergie sur une surface infime, est très utilisé dans le secteur industriel pour le micro-usinage de petites pièces mécaniques, nécessitant une précision chirurgicale. De nombreux industriels intègrent quotidiennement cette technologie de coupe dans leur processus de fabrication, en raison de ses nombreux avantages.
Pourquoi choisir la découpe laser en tôlerie industrielle ?
Les machines de découpe robotisée à commande numérique, offrant une haute précision et une grande vitesse de coupe, séduisent de nombreuses PMI. Utilisé dans les phases de prototypage, ce procédé n’en demeure pas moins adapté à la fabrication de pièces en moyennes et grandes séries.
Du fait de la précision du faisceau laser et de l’absence de contact avec les matériaux, cette technique évite la déformation de la matière et ne génère que relativement peu de pertes.
Les inconvénients de cette technologie
Le désavantage de cette technologie, réside surtout dans sa grande consommation d’énergie, pour engendrer la puissance nécessaire du laser industriel. A noter que le coupage de certains métaux composites comme l’acier carbone d’une certaine épaisseur, est particulièrement énergivore.
Il est également important de savoir qu’on ne peut couper que des pièces métalliques brutes sans aucun traitement de surface. Une plaque thermolaquée subirait par exemple, des contraintes thermiques pouvant engendrer une déformation de la matière et laisser des traces.
Les matériaux tolérés et les types de fichiers à préparer
Pour connaître les différentes applications laser et les principaux besoins des PME PMI françaises, découvrons ici les matériaux admis par cette technologie :
Quelles sont les différentes matières acceptées ?
Ce procédé accepte les matériaux ferreux comme l’acier doux avec une faible teneur en carbone, mais aussi les aciers durs qui nécessitent un accroissement de la puissance de la machine laser. Les matériaux non ferreux et alliages organiques supportent également cette technologie. On l’utilise également pour le coupage du bois et des matières plastiques comme le plexiglas ou le thermoplastique.
Quels types de fichiers doit-on fournir pour une découpe laser ?
Pour obtenir un travail de qualité de haute précision, il est nécessaire de préparer les plans de découpage sous forme d’un dessin vectoriel. Ces croquis peuvent être réalisés à l’aide de divers logiciels spécifiques comme par exemple inkscape, ou illustrateur communément employé dans le secteur de la communication visuelle. Les formats de fichiers admissibles sont le dxf, dwg, stp, igs ou dans certains cas, le pdf vectoriel.
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Quels sont les secteurs les plus réceptifs et les applications laser ?
De nombreux secteurs d’activité font appel à des entreprises spécialisées en découpe qui maîtrisent ce procédé laser industriel de précision. Les applications sont nombreuses à la fois dans l’univers industriel, mais aussi dans d’autres secteurs comme le mobilier urbain, l’architecture, la décoration, les enseignes commerciales, la publicité, l’éclairage et même le domaine de l’art.
Ceux sont chez les PMI que l’on trouve le plus d’applications industrielles récurrentes. En effet, cette phase de préparation des matériaux est une étape cruciale dans l’usinage de précision de pièces mécaniques et plus globalement dans la métallerie. L’industrie automobile, les chantiers navals, le ferroviaire, l’armement, font partie des secteurs, qui ont le plus souvent besoin de fabriquer de petites et moyennes séries par ce procédé technologique de coupage et d’usinage.