Tout ce que vous devez savoir pour utiliser des lasers à grande vitesse pour couper du métal

La découpe au laser est une technique sophistiquée utilisée pour une variété d'opérations de fabrication de métaux.

Introduction

La découpe au laser est une technique sophistiquée utilisée pour une variété d'opérations de fabrication de métaux. C'est la solution idéale pour produire des coupes précises et régulières sur de nombreux travaux. Les fabricants utilisent fréquemment des découpeurs laser à grande vitesse pour produire des conceptions élaborées qui exigent une précision au niveau du laser.

Il est essentiel de comprendre les différents types de lasers utilisés par les machines et les métaux sur lesquels elles peuvent travailler afin de choisir une découpeuse laser métal optimale pour nos projets. Voici un guide complet qui couvre tous les aspects impératifs de l'utilisation d'un laser à grande vitesse pour les opérations de découpe de métal.

Le principe de fonctionnement derrière la découpe laser des métaux

La découpe au laser consiste à cibler une tôle avec un laser puissant et concentré avec précision. Un trou est fait dans le matériau par le faisceau laser de la machine lorsqu'il le traverse. Le laser pénètre dans le matériau après avoir créé un trou et fourni une coupe précise avec une finition de surface parfaite.

Parfois, les découpeuses au laser utilisent des faisceaux laser à impulsions qui transmettent la coupe à travers les impulsions laser. Sinon, les ondes continues sont utilisées par les découpeurs laser, gardant le faisceau fixé sur le matériau jusqu'à ce que la coupe soit effectuée. Dans les deux situations, les machines de découpe laser découpent la pièce métallique et effectuent des coupes précises à l'aide de lasers à grande vitesse.

Voyons maintenant les deux principaux types de lasers utilisés pour les opérations de découpe des métaux.

Co₂ ou découpe laser à fibre : quelle est la meilleure solution pour nos opérations de découpe de métaux ?

Approfondissons les avantages et les inconvénients de l'utilisation des deux types de lasers.

1. Laser CO₂

C'est un fait que le laser CO₂ est produit en faisant passer un courant électrique à travers un tube de verre qui contient du CO₂ et d'autres gaz. Cela implique que bien que les lasers CO₂ puissent être moins chers, ils ne pourraient couper que des métaux moins réfléchissants et auraient toujours besoin d'utiliser de l'oxygène ou de l'azote comme gaz d'assistance.

De plus, les équipements de découpe laser CO₂ sont délicats. Ils sont très sensibles et sophistiqués en raison de l'association du miroir et du tube de verre et nécessitent un alignement précis pour fonctionner de manière optimale. En conséquence, les dépenses de maintenance et d'entretien augmentent avec le temps. Cependant, leur abordabilité initiale équilibre tout.

2. Laser à fibre

Dans un laser à fibre, des éléments de terres rares tels que l'ytterbium, l'erbium et le néodyme sont introduits dans une fibre optique pour produire le laser. Contrairement aux lasers CO₂, les lasers à fibre ne nécessitent pas de gaz d'assistance pour les opérations de découpe. Cette technique se traduit par des lasers cibles incroyablement stables et simples.

Les lasers à fibre sont une innovation plus récente dans le domaine de la découpe laser. Ils sont fréquemment exploités dans des environnements industriels pour des opérations de découpe de tôles minces destinées à être utilisées dans la fabrication de pièces. Bien que les versions de bureau de ces machines soient assez chères, elles offrent de nombreux avantages, comme une faible consommation d'électricité et un minimum de composants mobiles.

Sans aucun doute, les lasers à fibre coupent les métaux plus rapidement, plus précisément et avec une consommation d'énergie moindre. De plus, les lasers à fibre sont plus simples à manipuler et nécessitent moins de maintenance continue. Néanmoins, un aspect que les experts CNC doivent prendre en compte est que les lasers à fibre coûtent souvent deux fois plus cher que les lasers CO₂ et ne peuvent pas être utilisés pour plusieurs types de matériaux.

Quels types de matériaux les lasers peuvent-ils pénétrer ?

Premièrement, mentionner les matériaux non métalliques et organiques, avec les machines de découpe au CO2 élémentaires, la découpe de matériaux comme les plastiques (acrylique) et les polymères, le caoutchouc, le carton, le cuir et le bois est simple. C'est parce que certains matériaux brûlent rapidement et absorbent les radiations. Au contraire, le métal conduit la chaleur et a une propriété réfléchissante. Ainsi, pour qu'un laser pénètre, un plus petit volume doit être exposé à une plus grande quantité de lumière.

Une chose cruciale à comprendre ici est que les propriétés des différents matériaux métalliques influencent de manière significative les opérations de coupe et les processus à utiliser, ainsi que la précision et une finition de surface lisse.

Les métaux comme l'acier inoxydable et l'acier peuvent être facilement coupés en utilisant des lasers CO2 puissants et à grande vitesse. Au contraire, en raison de leur nature réfléchissante, les opérations de découpe au CO2 sur l'aluminium et le laiton peuvent être difficiles. Par conséquent, les lasers à fibre sont fréquemment utilisés pour couper le cuivre, le laiton et l'aluminium.

Les 3 principaux avantages de l'utilisation de lasers à grande vitesse pour les projets de découpe de métaux

1. Délai de livraison réduit

La découpe au laser est réputée pour sa capacité à couper rapidement et avec précision le métal. La réduction du temps nécessaire pour couper les matériaux peut accélérer la production. Les découpeuses laser sont également un excellent outil pour les opérations de prototypage rapide. De plus, les découpeuses laser améliorent l'efficacité de la fabrication puisque de nombreux composants peuvent être configurés et coupés simultanément.

2. Haute précision et exactitude

L'équipement de découpe au laser est inégalé lorsqu'il s'agit de découper et de fabriquer des métaux avec précision. Les fraises peuvent être programmées pour créer des motifs géométriques complexes à l'aide d'un routeur CNC ou d'un tour à métaux, et les lasers génèrent avec précision ces coupes et contours en quelques minutes.

3. Meilleur rendement électrique

Alors que d'autres processus de découpe de métaux nécessitent normalement environ 50 kW d'électricité au cours d'une seule session de découpe, les découpeuses au laser nécessitent généralement environ 10 kW. Par conséquent, les découpeuses laser peuvent aider les fabricants à atteindre l'objectif de moins d'utilisation d'énergie et de travailler plus efficacement en tant que stratégie de réduction des coûts et écologiquement responsable.

Conclusion

Nous avons abordé les éléments les plus vitaux que les fabricants expérimentés et les opérateurs de machines experts doivent connaître avant d'utiliser des lasers à grande vitesse pour des projets de découpe de métaux.

En outre, les facteurs évoqués ci-dessus rendent les découpeuses laser adaptées à plusieurs industries de fabrication de base, notamment les OEM, l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique, l'équipement médical, etc.