Comment se déroule une découpe laser ?

Comment se déroule une découpe laser ?

La découpe au laser est une technologie qui utilise un laser pour couper différents types de matériaux, principalement des métaux tels que l’acier au carbone, l’aluminium, l’acier inoxydable et les alliages de cuivre. Elle est largement utilisée dans l’industrie de la fabrication des métaux pour augmenter la vitesse de coupe et la capacité de coupe, réduire les coûts de production, augmenter la productivité et améliorer la qualité de coupe.

Le procédé de la découpe laser

Le laser à dioxyde de carbone (laser CO2), une sorte de laser à gaz qui est également utilisé en soudage, est l’un des lasers les plus couramment utilisés pour la découpe. Il est capable d’émettre un maximum de 100 kilowatts à 9,6 µm et 10,6 µm et de couper 20-30 m d’un matériau d’un millimètre d’épaisseur en une minute.
La découpe se fait en visant l’énergie produite par le laser haute puissance sur une petite portion de l’objet à couper. Cette petite portion est d’abord percée avant qu’une coupe ne soit faite.
À partir du petit trou, une coupe est créée soit en déplaçant le faisceau sur la zone du matériau à couper, soit en déplaçant l’objet pendant que le laser est immobile. On peut utiliser les deux méthodes. Lorsque le faisceau de lumière intense frappe la partie de l’objet ou du matériau, la température de ce dernier augmente, ce qui le fait fondre, brûler et s’évaporer même sans une quantité suffisante de chaleur.
Tous les matériaux ne nécessitent pas la même quantité de puissance laser (la vitesse à laquelle l’énergie est fournie par la lumière). Les matériaux plus épais nécessitent plus de puissance laser tandis que les plus minces nécessitent moins de puissance laser. Habituellement, la découpe au laser au dioxyde de carbone est effectuée avec 1 000 à 1 500 watts. Les matériaux tels que l’acier nécessitent plus de deux kilowatts.

Les principaux types de laser

Il existe deux principaux types de lasers utilisés pour les services de découpe, le laser CO2 et le laser YAG.
Le laser CO2 est utilisé pour la découpe, l’alésage et la gravure. Ces lasers sont créés en utilisant l’énergie de radiofréquence. Ils sont utilisés pour la découpe industrielle de l’acier doux, d’aluminium, d’acier inoxydable, de titane, de papier, de cire, de plastique, de bois et de tissus. Les lasers à CO2 ont quatre variantes différentes : flux axial rapide, flux axial lent, flux transversal et dalle. Les résonateurs à écoulement axial font circuler un mélange de dioxyde de carbone, d’hélium et d’azote avec une turbine ou un ventilateur à différentes vitesses. Les lasers à flux transversal font circuler ce mélange beaucoup plus lentement et les résonateurs à dalle ont des champs de gaz statiques qui ne nécessitent pas de mise sous pression.
Les lasers YAG sont utilisés pour l’alésage et la gravure de très haute puissance. Les lasers YAG sont suffisamment puissants pour graver dans des matériaux solides comme le métal et la céramique.

Les applications de découpe laser

La découpe laser est utilisée par les fabricants, les petites entreprises, les écoles et les amateurs. Parmi les matériaux qui nécessitent le plus souvent cette découpe, vous avez :
Les Matériaux minces non métalliques comme le papier, la plupart des plastiques, les tissus, le polycarbonate, le bois et les acryliques minces peuvent être coupés avec un laser à puissance moyenne de 150 watts.
Les Matériaux non métalliques plus épais – Vous aurez besoin d’un laser d’une puissance moyenne comprise entre 250 et 500 watts pour couper des matériaux non métalliques plus épais tels que des plastiques et du bois d’une certaine épaisseur. En général, les lasers de faible puissance devront travailler plus intensément pour effectuer la même coupe.
Les Matériaux métalliques, nécessitent généralement des lasers de puissance supérieure entre 150 et 1 000 watts. Certains métaux fins tels que l’acier inoxydable ou l’acier laminé à froid peuvent être coupés avec des lasers de 150 watts lorsque le gaz à oxygène est utilisé.

Les avantages de la découpe laser

Le laser offre de nombreux avantages par rapport aux autres types de découpes. Non seulement vous pouvez couper une variété de matériaux tels que le papier, les plastiques, le carton, le cuir et le métal, mais le laser est extrêmement précis. Une fois qu’un motif est programmé dans la découpeuse laser, il peut couper en continu des copies exactes du motif sur pièce après pièce. Les bords coupés au laser sont propres. En plus de couper des objets, le laser peut également couper de petits trous très détaillés avec une bonne qualité de bord.
Enfin, les faisceaux laser ne s’usent pas en raison de la coupe, ce qui réduit la pression sur l’équipement de coupe. Le laser est devenu majeur et s’est avéré être une alternative fiable et avantageuse aux autres méthodes de découpe.

La découpe laser est un processus beaucoup plus efficace que l’outillage et la découpe mécaniques, car elle coûte moins cher et est beaucoup plus précise. La commande numérique permet des chemins de coupe illimités et des changements de modèle de coupe faciles qui ne seraient tout simplement pas pratiques sur une machine mécanique. Le laser effectue la coupe en faisant fondre, brûler ou vaporiser le matériau et en laissant un bord net et propre.

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