Comment fonctionne une découpeuse laser ?

La technologie de découpe laser utilise un faisceau laser pour découper des matériaux. Cette technologie a permis l'invention de nombreux procédés industriels qui ont révolutionné la cadence de production et la robustesse des applications industrielles.

Découpe laserLa découpe laser est une technologie relativement récente. Elle utilise la puissance d'un laser ou d'un rayonnement électromagnétique pour découper des matériaux de résistance variable. Cette technologie est particulièrement employée pour accélérer les processus de production. L'utilisation de faisceaux laser dans les applications de fabrication industrielle est notamment courante pour le moulage de structures et/ou de tuyauterie. Contrairement à la découpe mécanique, la découpe laser ne contamine pas le matériau, du fait de l'absence de contact physique. De plus, le jet de lumière fin améliore la précision, un facteur essentiel dans les applications industrielles. L'absence d'usure de l'appareil réduit les risques de déformation ou de surchauffe des matériaux coûteux.

Machine de découpe laser à fibre pour tôles – acier inoxydable et acier au carbone

Le processus

Ce procédé repose sur l'émission d'un faisceau laser suite à la stimulation d'un matériau laser. Cette stimulation se produit lorsque ce matériau, gazeux ou à radiofréquence, est exposé à des décharges électriques dans une enceinte. Une fois stimulé, le matériau laser émet un faisceau réfléchi par un miroir partiel. Ce faisceau accumule alors suffisamment d'énergie avant d'être émis sous forme de jet de lumière cohérente monochromatique. Cette lumière traverse ensuite une lentille et est focalisée en un faisceau intense dont le diamètre ne dépasse jamais 0,32 mm (0,0125 pouce). La largeur du faisceau est ajustée en fonction du matériau à découper et peut atteindre 0,1 mm (0,004 pouce). Le point de contact sur la surface du matériau est généralement marqué par un poinçon. Le faisceau laser pulsé est dirigé vers ce point, puis se propage le long du matériau selon les besoins. Différentes méthodes sont utilisées dans ce procédé :

• Vaporisation
• Faire fondre et souffler
• Faire fondre, souffler et brûler
• Fissuration sous contrainte thermique
• Rédaction
• Découpe à froid
• Brûlure

Comment fonctionne la découpe laser ?

Découpe laserL'usinage par projection thermique (ou découpe laser) est une application industrielle qui utilise un laser pour générer un rayonnement électromagnétique par émission stimulée. La « lumière » ainsi produite est émise sous forme d'un faisceau à faible divergence. Cette technique consiste à utiliser un laser de forte puissance dirigé pour découper un matériau. Il en résulte une fusion et une cuisson plus rapides. Dans le secteur industriel, cette technologie est largement utilisée pour brûler et vaporiser des matériaux tels que des tôles et des barres de métaux lourds, ainsi que des composants industriels de dimensions et de résistances variées. L'avantage de cette technologie réside dans le fait que les résidus sont évacués par un jet de gaz après la transformation souhaitée, ce qui confère au matériau une finition de surface de qualité.

Équipement de découpe laser CO2 

Il existe un certain nombre d'applications laser différentes, conçues pour des usages industriels spécifiques.

Les lasers CO2 fonctionnent grâce à un mélange gazeux continu ou à l'énergie radiofréquence. Les lasers à courant continu utilisent des électrodes à l'intérieur d'une cavité, tandis que les résonateurs radiofréquences possèdent des électrodes externes. Différentes configurations sont utilisées dans les machines de découpe laser industrielles. Le choix de la configuration dépend de la manière dont le faisceau laser doit être appliqué au matériau. Les lasers à matériau mobile sont équipés d'une tête de découpe fixe, l'intervention manuelle étant principalement requise pour déplacer le matériau en dessous. Les lasers hybrides, quant à eux, comportent une table mobile sur les axes X et Y, définissant ainsi la trajectoire du faisceau. Les lasers à optique volante sont équipés de tables fixes et d'un faisceau laser qui se déplace horizontalement. Cette technologie permet désormais de découper n'importe quel matériau, quelle que soit sa surface, avec un minimum de main-d'œuvre et de temps.