Qu'est-ce que la découpe laser à fibre : définition, processus, paramètres et types

Pendant des années, la bande sonore de mon atelier était le bourdonnement sourd et puissant d'un laser CO2. C'était un outil fiable, quoique hargneux, mais performant. Découper de l'acier doux était son gagne-pain, mais dès qu'on lui présentait une feuille d'aluminium ou de laiton, il piquait une crise. Le faisceau se réfléchissait, la découpe était ratée, et on passait plus de temps à le solliciter qu'à le couper.

Puis, il y a environ dix ans, nous avons eu notre premier laser à fibre.

La différence était brutale. C'était comme échanger un cheval de labour contre une Formule 1. La machine n'était pas seulement plus rapide ; c'était une espèce totalement différente. Elle tranchait. acier inoxydable , de l'aluminium et même du cuivre, avec un silence inquiétant et une vitesse qui semblait irresponsable. Pas de tube de verre géant à surveiller, pas de miroirs à aligner, et notre facture d'électricité a tellement chuté que la compagnie d'électricité nous a appelés pour savoir si nous avions fait faillite.

Cette machine a tout changé. Il ne s'agissait pas d'une amélioration progressive, mais d'une révolution fondée sur une physique fondamentalement différente. Comprendre cette physique est essentiel pour comprendre pourquoi les lasers à fibre dominent désormais le monde de la fabrication de produits métalliques.

Avant nous plonger dans les profondeurs Science, répondons d'emblée aux questions fondamentales.

Résumé rapide : Explication de la découpe laser à fibre

Qu'est-ce qu'un laser à fibre exactement ?

À la base, un laser n'est qu'une lumière intensément focalisée. Mais c'est la manière dont cette lumière est créée et amplifiée – le « milieu de gain » – qui définit le laser. Dans les anciens lasers à CO₂, le milieu de gain était un tube de verre rempli de gaz. Dans un laser à fibre, la magie opère à l'intérieur d'un câble à fibre optique flexible et solide.

Pense-y de cette façon:

• Une ampoule est une tête d'arrosage qui projette de la lumière partout, de manière floue et faible.
• Un laser CO2 est une bonne buse de tuyau d’arrosage, créant un jet d’eau concentré et puissant qui peut parcourir une certaine distance.
• A Laser à fibre Il s'agit d'un nettoyeur haute pression. Il utilise la même source d'eau, mais un système à semi-conducteurs pour créer un jet incroyablement intense, concentré et efficace, d'une puissance dévastatrice au point d'impact.

Cette conception « à semi-conducteurs » est la clé. Le processus de génération du faisceau ne comporte aucune pièce mobile, aucun miroir à aligner et aucun gaz à remplacer. C'est un moteur robuste et scellé à vie.

Comment la « fibre » génère-t-elle le faisceau laser ?

Le processus semble relever de la science-fiction, mais il s’agit d’une élégante valse de physique en quatre étapes qui se produit des milliers de fois par seconde à l’intérieur du résonateur du laser.

Étape 1 : La source de pompage (diodes de pompage)

Tout commence par des diodes laser simples et très efficaces. Elles ne diffèrent guère de celles d'un lecteur Blu-ray, mais sont beaucoup plus puissantes et disposées en bancs massifs. Elles produisent une lumière « brute » abondante, mais floue et d'une longueur d'onde inadaptée à la découpe. Leur seule fonction est de pomper de l'énergie. développement le milieu de gain.

Étape 2 : Le milieu de gain (la fibre dopée)

Voici le cœur du moteur. La lumière des diodes de pompage est canalisée vers un câble à fibre optique spécial. Il ne s'agit pas d'un simple fil de verre pur ; c'est une fibre « dopée », ce qui signifie que son cœur a été imprégné d'un élément de terre rare, généralement appelé « terre rare ». ytterbium.

Lorsque la lumière des diodes de pompage atteint les atomes d'ytterbium, elle les excite. Les atomes absorbent cette énergie puis la libèrent sous forme de photons (particules lumineuses) à une longueur d'onde très spécifique : 1.064 micromètres (µm)C'est la longueur d'onde parfaite pour être absorbée par les métaux.

Étape 3 : La cavité résonante (réseaux de Bragg sur fibre)

Les photons rebondissent maintenant à l'intérieur du cœur de la fibre. Pour amplifier cette lumière et obtenir un faisceau laser exploitable, il est nécessaire de faire en sorte que tous les photons se déplacent dans la même direction, à l'unisson. Pour ce faire, on utilise des réseaux de Bragg sur fibre, qui sont en fait des miroirs gravés directement dans la fibre.

Ces réseaux agissent comme une cavité résonante. Ils font rebondir les photons des milliers de fois sur la fibre dopée à l'ytterbium. À chaque passage, ils stimulent d'autres atomes d'ytterbium excités pour qu'ils libèrent davantage de photons identiques, amplifiant ainsi la lumière de manière exponentielle. L'un des « miroirs » est partiellement transmissif, ce qui permet au faisceau laser, désormais incroyablement intense et parfaitement collimaté, de sortir.

Étape 4 : La fibre de livraison et la tête de coupe

Une fois le faisceau sorti du résonateur, il est acheminé par un câble à fibre optique flexible standard jusqu'à la tête de coupe montée sur le portique de la machine. À l'intérieur de la tête, une série de lentilles focalisent ce faisceau extrêmement puissant jusqu'à un point microscopique, créant ainsi la densité énergétique nécessaire à la vaporisation de l'acier.

Pourquoi la fibre est-elle bien meilleure pour couper le métal que le CO2 ?

La réponse tient en un mot : Longueur des ondes.

Un laser CO2 produit un faisceau d'une longueur d'onde de 10.6 micromètre. Un laser à fibre produit un faisceau d'une longueur d'onde de 1.06 micromètreÀ première vue, cela ne ressemble qu'à un chiffre. Dans le monde de la physique, c'est un gouffre de différence qui change la donne.

Les métaux sont réfléchissants. Plus la longueur d'onde de la lumière est grande, plus le métal la réfléchit comme un miroir. Le faisceau de 10.6 µm d'un laser CO₂ est faiblement absorbé par les métaux, en particulier ceux réfléchissants comme l'aluminium, le laiton et le cuivre. Une grande partie de son énergie rebondit.

Le faisceau de 1.06 µm d'un laser à fibre, cependant, est 10 fois plus courtCette longueur d'onde plus courte est absorbée beaucoup plus efficacement par les métaux. Moins d'énergie est gaspillée par réflexion, et une plus grande quantité est convertie directement en chaleur.

Une histoire de coupes ratées

Je n'oublierai jamais la première fois où nous avons essayé de couper du laiton de 1 mm sur notre vieille machine à CO2 de 4 4000 W. C'était un cauchemar. Le faisceau frappait la surface et se réfléchissait, parfois directement dans la machine, déclenchant le capteur de « réflexion » et arrêtant toute l'opération. Quand nous parvenions à couper, c'était lent, couvert de scories et on aurait dit qu'il avait été rongé par un castor. Nous avons cité le travail basé sur notre découpe d'acier vitesses et nous avons perdu nos chemises.

La première fois que j'ai vu ce même travail réalisé avec un laser à fibre de 3 000 W, ce fut une expérience inoubliable. La tête se déplaçait à une vitesse qui semblait impossible, laissant un bord parfaitement net et sans scories. La machine se fichait de la réflexion du laiton. La longueur d'onde était correcte, l'absorption élevée et la physique fonctionnait.

Nous avons établi les principes fondamentaux de la physique : la longueur d'onde de 1.06 µm d'un laser à fibre est une frappe chirurgicale sur le métal, tandis que le faisceau de 10.6 µm d'un laser CO₂ est plus contondant. Ce seul fait explique la différence de performance, mais il ne résume pas tout. L'impact concret de cette physique se répercute sur tous les aspects d'une entreprise de fabrication, de la facture d'électricité mensuelle aux types de commandes sur lesquelles vous pouvez soumissionner.

Lorsque nous avons envisagé de passer à la fibre optique, mon patron a vu l'investissement colossal. J'ai vu la fin de mes migraines liées à l'alignement des miroirs. Nous avions tous les deux raison, mais les avantages étaient bien plus importants que nous ne l'imaginions.

Comment un laser à fibre se compare-t-il à un laser CO2 ?

Il ne s'agit pas seulement d'une comparaison technique ; c'est une analyse de rentabilisation. Pendant des décennies, le CO2 a été le roi incontesté de la tôle Couper. Pour défier ce roi, il fallait une technologie non seulement légèrement meilleure, mais fondamentalement supérieure sur plusieurs fronts. Voici comment ils se positionnent dans le monde réel.

Confrontation directe : Fibre contre CO2

Pourquoi l’efficacité énergétique est-elle le moteur caché du profit ?

« L’efficacité de la prise murale » est la mesure la plus sous-estimée découpe au laserIl s'agit de la mesure de la quantité d'énergie électrique provenant d'une prise murale réellement convertie en lumière de découpe utile. Notre ancien laser CO2 de 4 kW était un véritable monstre énergétique. Pour obtenir seulement 4 kW de puissance de découpe, il consommait plus de 40 kW d'électricité du réseau. Le reste était gaspillé sous forme de chaleur, que nous devions ensuite évacuer encore plus cher grâce à un refroidisseur géant.

En revanche, notre premier laser à fibre de 4 kW consommait environ 12 kW pour produire la même puissance de coupe. Notre facture d'électricité a été réduite de plus des deux tiers, une économie qui a eu un impact direct sur nos résultats chaque mois. C'est un avantage financier constant et cumulatif.

Quels cauchemars d’entretien la fibre élimine-t-elle ?

Chaque CO2 L'opérateur laser connaît la difficulté de « suivre le faisceau ». Sur une machine à CO2, le faisceau est parcouru par une série de miroirs qui dirigent le laser du tube résonateur vers la zone de découpe. tête. Si un chariot élévateur heurte la machine, si les fondations se tassent, ou si c'est juste un mardi, ces rétroviseurs peuvent se désaligner.

Vous passiez des heures à ajuster de minuscules vis, à tester des pièces d'acrylique, à essayer d'obtenir une marque de brûlure parfaitement ronde. Ce n'était pas du « gagner du temps », mais du « travail ». Un laser à fibre optique n'a pas de miroir. Le faisceau est généré et acheminé à l'intérieur d'un câble à fibre optique scellé. Il est toujours aligné. Vous l'allumez, et il fonctionne. Cette fiabilité influence fondamentalement la disponibilité et le rendement de votre atelier.

Comment les coûts d’exploitation affectent-ils mon prix par pièce ?

Lorsque vous citez une pièce découpée au laser, vous calculer un coût basé sur la machine temps. Supposons que nous devions découper 1 000 pièces identiques de 2 mm acier inoxydable .

• Laser CO2 : La découpe est plus lente, ce qui augmente le temps d'usinage. La consommation d'énergie pendant cette période est considérable. Il faut également prendre en compte le coût des consommables optiques et du gaz laser.
• Laser à fibre: La découpe est trois fois plus rapide, ce qui représente un tiers du temps machine nécessaire pour réduire les émissions de CO₂. La consommation d'énergie est minime. Aucun frais de gaz ni de miroir n'est à prévoir.

Le prix par pièce du laser à fibre est considérablement plus bas, ce qui vous permet d'être plus compétitif dans vos offres tout en maintenant une marge bénéficiaire plus saine.

Quels sont les cinq paramètres critiques pour une coupe parfaite ?

Posséder un laser à fibre, c'est comme posséder une Formule 1. C'est une merveille d'ingénierie. Mais si le pilote ne sait pas gérer l'accélérateur, les freins et la direction, c'est un moyen très coûteux d'avoir un accident. En fibre optique découpe au laserNos contrôles sont les paramètres de coupe. Leur bon réglage fait toute la différence entre une pièce parfaite et un tas de ferraille en fusion.

Il existe des centaines de variables, mais elles se résument toutes à cinq leviers critiques que l’opérateur doit maîtriser.

Paramètre 1 : Puissance du laser (Le marteau)

Mesurée en watts (W) ou en kilowatts (kW), il s'agit de l'énergie brute délivrée. Une puissance accrue permet de couper des matériaux plus épais ou le même matériau plus rapidement. Cependant, une puissance excessive sur un matériau fin équivaut à utiliser une masse pour casser une noix : elle crée une large saignée (la largeur de coupe) et une zone affectée thermiquement.

Paramètre 2 : Vitesse de coupe (le rythme)

Mesurée en millimètres ou pouces par minute, cette vitesse indique la vitesse à laquelle la tête se déplace sur le matériau. Vitesse et puissance sont étroitement liées. Une vitesse trop élevée par rapport à la puissance réglée empêche la pénétration du matériau. Une vitesse trop lente génère une chaleur excessive dans la pièce, provoquant une déformation et un bord rugueux et fondu.

Paramètre 3 : Gaz d'assistance (Le concierge)

Lorsque le laser vaporise le métal, un jet de gaz haute pression est nécessaire pour expulser le matériau en fusion du fond de la découpe. Le type et la pression de ce gaz sont essentiels.

• Oxygène: Utilisé pour l'acier doux. Il crée une réaction exothermique, suralimentant ainsi la coupe, mais laisse un bord oxydé.
• Azote: Utilisé pour acier inoxydable et aluminiumC'est un gaz inerte qui empêche l'oxydation, produisant un bord propre, brillant et prêt à être peint au prix d'une pression et d'une consommation beaucoup plus élevées.

Paramètre 4 : Point focal (la netteté)

Le faisceau laser est focalisé en un point minuscule par une lentille située dans la tête de coupe. La position verticale de ce point focal point relatif au matériau La surface est sans doute le paramètre le plus important pour la qualité de coupe.

• Focus sur la surface : Idéal pour la gravure.
• Concentrez-vous juste en dessous de la surface : Idéal pour la plupart des coupes, créant une entaille nette et parallèle.
• Concentrez-vous bien en dessous de la surface : Peut entraîner une coupure en forme de V recouverte de scories.

Une étude de cas sur la ferraille

Nous avons déjà réalisé un travail urgent pour une entreprise de robotique : 500 pièces complexes en 1 mm 316 acier inoxydable , un matériau de grande valeur. Un nouvel opérateur, formé à l'acier doux, a mis le travail en place. La puissance était correcte, la vitesse était bonne et l'azote gazeux circulait. Mais il a réglé la focale point où il serait pour l'acier, pas inoxydable.

Le résultat fut un désastre. Chaque pièce présentait un bord irrégulier et rêche de scories (métal fondu resolidifié) soudé au fond. Le laser était suffisamment puissant pour percer, mais, faute d'une bonne focalisation, il ne parvenait pas à éjecter proprement le matériau fondu. Nous avons passé deux jours entiers à ébavurer manuellement chaque pièce avec des meuleuses d'angle, un processus plus coûteux que… matériau lui-même et complètement a effacé la marge bénéficiaire du projet. Ce fut une dure et coûteuse leçon sur la puissance d'un seul paramètre.

Paramètre 5 : Distance de sécurité (l'écart)

Il s'agit de la distance physique entre la pointe de la buse et la surface de la pièce, généralement d'environ 1 mm. Cette distance influence la circulation du gaz d'assistance dans la coupe. Une distance constante est cruciale ; c'est pourquoi les têtes de coupe utilisent des capteurs capacitifs pour maintenir parfaitement cet écart, même en cas de tôle n'est pas parfaitement plat.

Ces cinq paramètres sont interconnectés. Modifier l'un d'eux nécessite d'ajuster les autres. Maîtriser cet équilibre est le véritable art du laser.

Nous avons décortiqué la machine et identifié les cinq leviers critiques qu'un opérateur doit actionner : puissance, vitesse, gaz d'assistance, point focal et distance de sécurité. Connaître le fonctionnement des commandes est une chose ; les orchestrer pour produire une pièce impeccable en est une autre. C'est toute la différence entre savoir où se trouvent l'accélérateur et le volant et remporter un Grand Prix.

Pour un nouvel opérateur, une page remplie de paramètres peut ressembler à une équation insoluble. Mais pour un machiniste expérimenté, c'est une recette. Et comme dans une cuisine haut de gamme, on part d'une recette de base, mais on goûte et on ajuste toujours avant de servir le plat final.

Comment créer une « aide-mémoire » pour les paramètres de coupe ?

La réponse honnête est : on ne crée pas un laser de toutes pièces. On en hérite, puis on le perfectionne. Chaque laser à fibre moderne est équipé d'un ordinateur puissant contenant une « bibliothèque de paramètres » ou « tables techniques ». Il s'agit de bases de données créées par le ingénieurs du fabricant, qui constituent un point de départ solide pour pratiquement tous les matériaux et épaisseurs courants. Mais voici le secret que tout bon opérateur connaît : la bibliothèque du fabricant est conçue pour être sûre et fiable, pas nécessairement optimal pour votre machine spécifique, votre lot de matériaux, et votre exigences de qualité.

Pourquoi devez-vous commencer par la bibliothèque du fabricant ?

Cette base de données est votre base. Si vous devez couper 3 mm acier inoxydable 304Vous sélectionnez ce matériau dans le menu. La machine charge instantanément un ensemble de paramètres préprogrammés : puissance recommandée, vitesse, pression d'azote, point focal, etc. Dans 80 % des cas, cela produira une pièce de qualité acceptable. Cela vous évite de démarrer dans l'obscurité et d'endommager potentiellement la machine. machine ou gaspiller une feuille de métal entière sur une supposition folle.

Pourquoi une coupe d’essai n’est-elle pas négociable ?

Avant de commencer un travail avec un coût de matériel supérieur à quelques centaines de dollars, je récupère un morceau de ferraille exactement le même lot et j'exécute un petit programme de test – généralement un carré de 25 mm percé d'un trou de 10 mm au milieu. Cela prend 30 secondes, mais ça me dit tout. Je prends la pièce, je palpe le bord inférieur et j'examine la surface découpée à la lumière.

• Y a-t-il des scories ? Si je sens un bord tranchant et irrégulier sur le fond, l'éjection de matière en fusion n'est pas propre.
• Le bord est-il lisse ? Je recherche des stries verticales. Des lignes lisses et fines sont un bon indicateur de stabilité. Des lignes irrégulières et rugueuses indiquent une instabilité du processus.
• Le coin est-il pointu ? Je vérifie le petit coin intérieur du carré. S'il est arrondi ou fondu, le rapport vitesse/puissance est mauvais pour la décélération.

Ce diagnostic de 30 secondes permet d’économiser des milliers de dollars en matériaux mis au rebut.

Comment ajuster pour un bord parfait ?

À partir de la coupe d'essai, on effectue de petits ajustements méthodiques. C'est tout l'art.

• Si vous voyez des scories lourdes et tenaces : Votre vitesse est probablement trop élevée ou votre point focal trop élevé. Le laser fait fondre le métal, mais le gaz d'assistance ne parvient pas à dégager la saignée avant que le matériau ne se solidifie à nouveau. Le premier réglage consiste souvent à abaisser légèrement le point focal dans le matériau et à augmenter la pression du gaz. En cas d'échec, réduisez la vitesse de coupe de 5 %.
• Si vous voyez un bord supérieur fondu et arrondi : Votre puissance est trop élevée ou votre vitesse trop lente. Vous envoyez trop de chaleur dans la pièce. Vous pouvez essayer d'augmenter la vitesse de 5 à 10 % pour éviter la chaleur.
• Si la pièce ne parvient pas à couper complètement : C'est ce qu'on appelle une « perte de coupe ». La cause est généralement une puissance insuffisante par rapport à la vitesse, ou une tache sale sur le matériau qui a perturbé le processus.

Pourquoi chaque opérateur devrait-il tenir un journal de bord ?

L'outil le plus précieux après mon laser n'est pas un pied à coulisse ; c'est un simple carnet à spirale. Nous y notons les « paramètres clés » pour des travaux spécifiques. Une entrée pourrait ressembler à ceci : « Client XYZ, pièce n° 789A, Hardox 450 4 mm. Réglage de la bibliothèque utilisé, mais réduction de la mise au point de -0.5 mm et augmentation de la pression d'azote à 22 bars. Bord parfait et sans bavures.Le métal provenant de différents fournisseurs, et même de lots différents provenant d'un même fournisseur, peut présenter de légères variations chimiques qui affectent la qualité de la coupe. Ce carnet de bord transforme le savoir-faire tribal en un processus reproductible, garantissant la cohérence, quel que soit l'opérateur aux commandes de la machine.

Quelles sont les 5 erreurs de conception les plus courantes pour la découpe laser (DfLC) ?

La meilleure machine et l'opérateur le plus qualifié ne peuvent pas sauver une pièce mal conçue. De nombreux problèmes imputés à la machine naissent en réalité du logiciel de CAO. Concevoir pour le processus de fabrication est une ingénierie de base discipline, et voici les cinq péchés capitaux que je vois les designers commettre chaque semaine.

Erreur 1 : Caractéristiques et trous trop petits

Un designer dessine une magnifique pièce avec de minuscules trous complexes de 0.5 mm dans une plaque d'acier de 3 mm d'épaisseur. Le résultat est superbe à l'écran. Sur la machine, c'est un désastre. Le laser perce le matériau, mais comme le trou est très étroit par rapport à sa profondeur, le gaz d'assistance ne peut pas circuler correctement pour éjecter le métal en fusion. L'énergie du laser est piégée, ce qui surchauffe la zone et transforme le minuscule trou en un cratère fondu et inutile.

• La règle: La plus petite dimension d'un élément (comme le diamètre d'un trou ou la largeur d'une fente) ne doit pas être inférieure à l'épaisseur du matériau. Pour des résultats de haute qualité, je recommande un rapport de 1.5:1.

Erreur 2 : Espacement insuffisant entre les pièces

Pour économiser de la matière, un concepteur « imbrique » les pièces sur une feuille aussi étroitement que possible dans son logiciel de CAO, en ne laissant qu'un léger espace entre elles. le laser découpe la première pièceElle libère une énorme quantité de chaleur dans la fine « fibre » de matériau restante. Cette fibre peut se déformer ou, pire, devenir si fragile qu'elle se détache et bascule sur la trajectoire de la tête de coupe. Un choc de tête à 2 000 mm/min peut détruire un ensemble de lentilles de 5 000 $ en une milliseconde.

• La règle: Laissez un espace entre les pièces qui soit au moins égal à l'épaisseur du matériau, et de préférence supérieur (2 à 3 mm est une valeur sûre pour la plupart des calibres).

Erreur n° 3 : Oublier la compensation de saignée

A Un client nous a envoyé une fois un projet pour un complexe assemblage par pression. C'était un tôle Boîte avec languettes et fentes emboîtables. Il avait conçu les languettes et les fentes pour qu'elles soient exactement de la même taille : une languette de 10 mm conçue pour s'insérer dans une fente de 10 mm. Il n'avait pas tenu compte de l'entaille. Celle de notre laser était de 0.2 mm. Cela signifie que sa fente de 10 mm était en réalité coupée à 10.2 mm, et sa languette de 10 mm à 9.8 mm. L'assemblage final était un fouillis instable et grinçant au lieu d'être parfaitement ajusté.

• La règle: Connaissez le trait de scie de la machine pour laquelle vous concevez la pièce. Pour les pièces à ajustement serré, le concepteur doit décaler le chemin de coupe dans le fichier CAO afin de compenser la matière enlevée par le laser.

Erreur 4 : exiger des angles internes pointus impossibles

Un faisceau laser est un cylindre de lumière focalisé en un point. Il possède un rayon physique. Il lui est donc physiquement impossible de couper un angle interne parfait de rayon nul. Il laissera toujours un petit rayon, à peu près égal au rayon du faisceau. Essayer de le forcer produit un angle déformé et surchauffé.

• La règle: Pour les pièces devant s'accoupler à des objets aux angles vifs, concevez une petite découpe en forme d'os de chien ou de T dans l'angle. Cela crée un espace pour l'angle de la pièce à accoupler et permet au laser de réaliser une découpe nette et continue, sans temps d'arrêt ni surchauffe.

Erreur 5 : Ignorer le matériau et l'esthétique

Un designer crée une pièce en « acier inoxydable brossé » pour un appareil électroménager haut de gamme. Il imbrique les pièces sur la tôle selon une orientation aléatoire et désordonnée afin de maximiser le rendement matière. les pièces sont assembléesLe grain brossé s'étend dans toutes les directions, créant un chaos total. Le produit est fonctionnel, mais esthétiquement raté.

• La règle: Pour les pièces esthétiques, le concepteur doit spécifier le sens du fil et s'assurer que toutes les pièces sont imbriquées de manière cohérente et intentionnelle. Cela peut entraîner une baisse du rendement matière, mais c'est un coût nécessaire pour un produit haut de gamme.

Maîtriser la fibre découpe au laser est une harmonie à trois. Elle exige de comprendre la physique de la machine, de maîtriser les paramètres opérationnels et de respecter les limites du processus lors de la conception. Lorsque le concepteur, le programmeur et l'opérateur travaillent ensemble, cette technologie incroyable permet de produire des pièces avec une rapidité, une précision et une qualité qui auraient été considérées comme de la science-fiction il y a seulement une génération.

Références

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2. TRUMPF SE + Co. KG. (s.d.). Lasers à semi-conducteurs. Guides technologiques TRUMPF. [En ligne] Disponible sur : https://www.trumpf.com/en_US/solutions/applications/laser-cutting/solid-state-lasers/
3. Taha, Z. et Gumenyuk, A. (2018). Découpe laser à fibre : processus, facteurs d'influence et applications. Le soudage dans le monde, 62(4), 815–831. [En ligne] Disponible à : https://link.springer.com/article/10.1007/s40194-018-0583-y

Foire Aux Questions (FAQ)

Quel est le principal avantage d’un laser à fibre par rapport à un laser CO2 ?

Pour la découpe des métaux, les principaux avantages sont la rapidité et l'efficacité énergétique. Un laser à fibre peut découper des métaux fins jusqu'à cinq fois plus vite qu'un laser CO₂ tout en consommant moins d'un tiers d'électricité, ce qui se traduit par un coût par pièce nettement inférieur.

Un laser à fibre peut-il couper du bois ou de l’acrylique ?

Non, en général, un laser à fibre est un très mauvais choix pour les matériaux organiques comme le bois, l'acrylique, le cuir et les plastiques. Sa longueur d'onde de 1.06 µm est difficilement absorbée par ces matériaux et a tendance à les traverser ou à les faire fondre de manière irrégulière. Le laser CO₂, avec sa longueur d'onde de 10.6 µm, est la référence industrielle pour la découpe de matériaux organiques.

Qu’est-ce que les « scories » dans la découpe laser ?

Les scories sont des dépôts de métal en fusion solidifiés indésirables qui adhèrent au bord inférieur d'une pièce découpée au laser. Elles indiquent que les paramètres de coupe (généralement le point focal, la vitesse de coupe ou la pression du gaz d'assistance) ne sont pas optimisés, empêchant ainsi l'éjection nette du matériau en fusion.

Pourquoi l’azote est-il utilisé comme gaz d’assistance pour l’acier inoxydable ?

L'azote est un gaz inerte. Utilisé comme gaz d'assistance à haute pression, il expulse l'acier inoxydable fondu de la découpe sans réagir avec lui. Cela prévient l'oxydation et produit un bord argenté, propre et brillant, prêt à être soudé ou peint sans autre traitement.

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