Les machines de découpe laser
Les machines de découpe laser sont principalement utilisées pour la découpe à plat de tôle en acier, aluminium ou tout autre type de matière. Ces machines de découpe utilisent généralement des sources laser CO2 ou des sources laser à fibre. Les laser CO2 sont systématiquement utilisés sur des machines à axes cartésiens de type X,Y,Z (comparable à une machine-outil conventionnelle) car le transport du faisceau laser ne peut pas être fait par des jeux de miroirs.
La longueur d’onde émise par les lasers CO2 est de 10,6 µm. Ils sont régulièrement utilisés pour la découpe de tôle. La puissance des laser CO2 peut atteindre plusieurs kilowatts ce qui permet des découpes à bords propres mais thermiquement très affectés. Ces sources à bas coûts ont cependant un très mauvais rendement énergétique puisqu’il est inférieur à 10%. De plus leurs maintenances est fréquent et engendre un surcoût significatif.
Avec une longueur d’onde plus courte à 1,07 µm, les lasers à fibre sont quant à eux plus simples à intégrer dans une machine laser. Ils sont de plus en plus envisagés comme une alternative aux lasers CO2 du fait de leur meilleur rendement et de leur facilité d’intégration. Les lasers à fibre peuvent ainsi être montés sur un robot permettant une multitude de configurations de découpe. En plus d’un rendement de l’ordre de 25% et d’un besoin de maintenance réduit, le laser à fibre limite les zones thermiquement affectées.
En fonction du type de matériaux, de la précision de découpe et de la taille de la pièce, il possible d’utiliser d’autres sources laser ayant des caractéristiques mieux adaptées aux applications recherchés (médical, horlogerie, semiconducteur, électronique, etc…). Les sources à très courtes durées d’impulsions de l’ordre de la femto seconde sont utilisées pour des découpes très fines et ne génèrent pas de zone d’affectation thermique pour ne pas dégrader les propriétés de la pièce au niveau de la zone de découpe.
Avantages des machines de découpe laser :
- Procédé sans contact qui permet de réduire les coûts d’outillages de maintien des pièces.
- Flexibilité d’utilisation adaptées au type de découpe unitaire ou en grande série.
- Grande vitesse de découpe laser avec un apport thermique limité (fonction du type de laser et de la puissance laser embarquée sur la machine).
- Découpe de pièces aux géométries complexes (2D, 3D).
- Temps de mise en œuvre réduit.
- Contrôle et prise en main à distance lors d’opérations de maintenance ou de formations.
