Les matériaux ne peuvent modifier leur microstructure de surface sans découpe. La découpe laser est l'une des techniques les plus courantes pour la découpe de matériaux destinés à l'usinage. Elle facilite la création de motifs conformes aux plans et aux résultats souhaités. Cette méthode consiste à faire fondre, brûler et vaporiser les matériaux en présence d'un puissant faisceau laser. Bien que ce procédé soit très utile, il est essentiel d'en comprendre les nombreux avantages et inconvénients.
La découpe s'effectue à l'aide d'une machine de découpe laser. Celle-ci utilise un faisceau laser fin pour focaliser le matériau. Cependant, avant de commencer, il est essentiel d'avoir un objectif précis en tête, en fonction de vos motifs. Auparavant, il était difficile de découper certains matériaux durs avec les procédés conventionnels. Cependant, avec l'arrivée de la machine de découpe laser, c'est devenu plus facile.
Nous vous expliquerons ici tout ce que vous devez savoir sur la découpe laser. Nous abordons également son fonctionnement, ses avantages et ses inconvénients.
Table des matières
Qu'est-ce que la découpe laser et comment fonctionne-t-elle ?
De nombreuses industries manufacturières utilisent désormais des machines à commande numérique par ordinateur pour accélérer leurs processus de production. Ces dispositifs utilisent divers procédés, notamment : service de découpe laserToutes les machines à commande numérique par ordinateur envoient des commandes aux machines après avoir converti le dessin numérisé en langage informatique.
Ce langage fournit à l'appareil les instructions nécessaires à l'exécution des motifs. Le lien entre le langage et la machine est comparable à l'envoi d'une image à une imprimante. Les machines de découpe laser fonctionnent de la même manière et peuvent réaliser des motifs rapidement.
La conception du produit de découpe laser permet l'utilisation de fichiers vectoriels 2D pour guider les lasers. Il est composé d'un résonateur laser. Ce résonateur contient des fibres de verre ou, dans certains cas, un mélange gazeux de corps cristallins. Le procédé de découpe utilisé par le concepteur détermine le résonateur qui le compose. L'apport d'énergie au mélange déclenche le processus de découpe. Le laser est ensuite focalisé après le passage du mélange à travers différentes lentilles miroirs.
Comment fonctionne la découpe laser ?
Avant d'aborder les avantages et les inconvénients de la découpe laser, il est important de comprendre son fonctionnement. Les machines de découpe laser fonctionnent de manière similaire aux machines CNC, mais avec un laser plus puissant. Le laser guide le matériau ou le faisceau grâce à la CNC et à l'optique. L'appareil découpe le matériau et contrôle les mouvements à l'aide du CNC ou du G-code.
Le matériau fond, se vaporise et brûle après la focalisation du faisceau laser. De plus, il est possible d'obtenir une finition de haute qualité en soufflant du gaz dans le matériau. La formation d'un faisceau laser se produit dans un récipient fermé en activant les matériaux laser à l'aide de lampes ou d'une décharge électrique.
Après une réflexion interne à travers un miroir partiel, les matériaux laser sont amplifiés. Le processus se poursuit jusqu'à ce que suffisamment d'énergie soit accumulée sous forme de lumière monochromatique cohérente. L'utilisation de fibres optiques ou de miroirs pour focaliser la lumière sur la zone de travail améliore l'intensité de la lumière.
Le diamètre d'un faisceau laser est inférieur à 0,32 mm sur son bord le plus fin. En revanche, la largeur de la saignée peut être aussi faible que 0,10 mm. Cependant, cette valeur dépend de l'épaisseur du matériau. Si la découpe laser ne commence pas sur le bord du matériau, utilisez le procédé de perçage.
Le procédé de perçage permet au laser de percer le matériau avec une puissance élevée. Par exemple, il faut de 5 à 15 secondes pour percer une tôle d'acier inoxydable de 13 mm.
Avantages de la découpe laser
Les avantages de la découpe laser sont considérables. Voici quelques exemples :
Haute précision et exactitude
Le laser découpe les matériaux avec une précision remarquable grâce à un faisceau lumineux focalisé. Puissant et compact, il offre une précision inégalée pour la fusion et l'évaporation des matériaux. Sa plage de tolérance est généralement comprise entre 0,003 et 0,006 millimètre.
Les découpeurs plasma ont une tolérance d'environ 0,02 mm, supérieure à celle de la découpe laser. De même, les autres outils de découpe ont des tolérances allant de 1 à 3 mm, voire plus. Imaginez que vous ayez besoin d'une machine de haute précision pour votre production. Dans ce cas, les découpeurs laser sont généralement utilisés. C'est pourquoi la découpe laser est utilisée dans l'industrie aéronautique, qui exige des tolérances extrêmement élevées.
Faible coût et plus abordable
L'un des avantages de la technologie laser réside dans son coût avantageux par rapport aux machines CNC de qualité comparable. Grâce à la découpe laser, nul besoin de créer un outil sur mesure. Aucun outil de coupe supplémentaire n'est requis pour chaque tâche.
De plus, l'absence de contact physique prévient l'usure de la surface. Grâce à la petite taille des pièces mécaniques de la découpeuse laser, son entretien est moins coûteux qu'avec d'autres technologies d'usinage. Le coût d'exploitation de la machine est également inférieur à celui des outils de fabrication standard.
Utilisé pour les travaux d'une complexité extrême
De nombreuses tâches, trop complexes pour d'autres technologies de découpe, sont faciles à réaliser avec les découpeurs laser. La technologie laser peut fonctionner même sur les bords les plus fins des matériaux. Même si la zone découpée peut être légèrement déformée ou voilée, un découpeur laser peut créer rapidement des motifs complexes. La découpe laser offre une tolérance élevée et s'adapte à une large gamme de matériaux.
Utilisation accrue des feuilles avec moins de déchets
Lorsqu'on utilise une découpeuse laser, seule une petite partie des matériaux est gaspillée. C'est ce qui distingue la découpe laser des autres machines qui utilisent une part importante de la matière. Une découpeuse laser permet aux producteurs de tirer le meilleur parti de leurs matériaux. Les coûts de production diminuent également grâce à une utilisation plus efficace des ressources et à une réduction des déchets.
Prévention des dommages
Un autre avantage de la découpe laser est qu'elle prévient les dommages matériels, même pour les matériaux les plus fins. Nombreux sont ceux qui pensent que la déformation ou les dommages matériels sont inévitables. L'idée reçue est que la découpe laser implique l'utilisation d'une chaleur élevée.
Il est important de noter que la chaleur n'affecte qu'une petite partie du matériau et n'a aucun effet sur sa tolérance. Le laser découpe les feuilles à une vitesse rapide, ce qui réduit le temps de découpe. Les producteurs peuvent ainsi facilement éviter le gauchissement et la déformation du matériau.
Faible consommation d'énergie
En réalité, la découpe électrique nécessite beaucoup d'énergie. La découpeuse laser, en revanche, consomme moins d'énergie car elle ne comporte aucune autre pièce mobile. Les machines à pièces mobiles, en revanche, sont plus énergivores. La découpeuse laser permet une découpe très rapide, ce qui permet d'économiser du temps et de l'énergie. La réduction de la consommation d'énergie se traduit par une baisse des coûts d'exploitation.
Compatible avec une large gamme de matériaux
Il est intéressant de noter que la machine peut travailler sur une large gamme de matériaux. La découpe laser est utilisée pour divers processus, notamment le marquage, le perçage et la gravure. Il est important de noter qu'il n'est pas nécessaire de changer d'outil pour réaliser toutes ces tâches.
La découpe laser ne se limite pas aux métaux. Elle permet également de découper des matériaux tels que le bois, l'aluminium, le plastique, le cuivre et le laiton. Polyvalente, la découpe laser permet de découper rapidement pratiquement tous les types de matériaux. Yonglihao Machinery utilise toujours les meilleurs matériaux pour produire des produits en tôle de haute qualité.
Les inconvénients de la découpe laser
Malgré les nombreux avantages de la découpe laser, il existe quelques inconvénients qu'il est important de connaître. Nous en passerons quelques-uns en revue ci-dessous.
Évaporation de certains matériaux
Lors de la découpe de certains matériaux, comme le plastique, une évaporation se produit. Il s'agit d'un inconvénient majeur de la découpe laser. Bien que ce problème soit gérable, les opérateurs expérimentés peuvent facilement le surmonter. Pour éviter ce problème, les spécialistes adaptent certaines configurations de l'appareil. Cependant, le coût de ces modifications est aujourd'hui extrêmement élevé.
Nécessite une expertise technique
Un opérateur professionnel est indispensable pour utiliser toutes les fonctionnalités de la machine et détecter rapidement les problèmes. Un appareil mal configuré peut endommager les matériaux et endommager considérablement la découpe laser. Faire appel à un opérateur spécialisé est crucial, mais son coût est élevé, car le nombre de personnes qualifiées est limité. Pour gagner du temps sur les déplacements, organisez des réunions en ligne à l'aide d'un logiciel d'entretien vidéo. Ce sera plus simple et plus flexible.
Limitations sur l'épaisseur du métal
Bien que la découpe laser soit compatible avec pratiquement tous les matériaux, même les tôles, il est recommandé d'utiliser une technologie différente pour découper les métaux épais. La machine disponible permet d'identifier les tôles les plus épaisses, mais cela nécessite la présence d'un opérateur qualifié. La plupart des fabricants utilisent une plage de 15 à 20 mm en moyenne.
Coûts initiaux
Si vous souhaitez acquérir un équipement de découpe laser, vous devrez peut-être investir une somme importante. Par exemple, comparaison de la découpe plasma à la découpe laser, ce dernier est environ deux fois plus cher. Le coût d'achat de l'équipement est prohibitif, mais vous finirez par gagner plus que cela.
La production de fumées et de gaz nocifs
Nous avons déjà mentionné que la découpe laser fonctionne avec une grande variété de matériaux. Cependant, cette possibilité présente un inconvénient : chaque matériau fondu lors de la découpe thermique produit des gaz et des fumées toxiques. Ces gaz dangereux sont généralement produits lors du travail des polymères.
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Services de fabrication de tôles sur mesure
Connaître les avantages et les inconvénients de la découpe laser ne suffit pas. Collaborer avec le bon partenaire de production est également essentiel. Yonglihao Machinery offre les meilleurs services de fabrication de tôle pour votre projet.
De plus, Yonglihao Machinery dispose d'une équipe d'experts toujours expérimentés, possédant une connaissance approfondie de la découpe laser et d'autres technologies de fabrication. Nous garantissons des produits de qualité à des prix compétitifs grâce à nos services de fabrication de tôles.
Yonglihao Machinery est également certifiée ISO 9001:2015. Soyez assuré que tous nos matériaux et procédures sont à la pointe de l'industrie. Grâce à l'analyse DfM, nous vous fournissons des recommandations professionnelles pour améliorer vos conceptions. Contactez-nous dès aujourd'hui pour obtenir un devis rapide.
Conclusion
L'introduction de la découpe laser offre d'énormes avantages à l'industrie manufacturière. Cet équipement permet de découper plusieurs matériaux simultanément, ce qui permet de gagner du temps et de l'argent.
De plus, elle est largement utilisée dans les secteurs aéronautique et automobile. Comprendre les avantages et les inconvénients de la découpe laser vous permettra de prendre la meilleure décision pour votre projet. Vous pouvez également contacter Yonglihao Machinery pour obtenir de l'aide concernant vos besoins en découpe laser.
FAQ
À quoi sert la découpe laser ?
La découpe laser permet de fabriquer des pièces de haute précision. Elle est donc largement utilisée dans divers secteurs, tels que l'automobile et l'aérospatiale. De plus, elle permet d'obtenir des résultats conformes aux plans établis avant la mise en service de la machine. La découpe laser peut découper pratiquement tous les matériaux, notamment les métaux, le chrome, l'aluminium et les plastiques.
La découpe laser est-elle chère ?
Le coût de la machine dépend du type de matériau à découper. En effet, chaque matériau nécessite des lasers de puissance variable. Par exemple, la découpe de bois difficiles, de métaux et de matériaux denses nécessite un laser de puissance supérieure à celle de matériaux plus fins. En général, la découpe laser est coûteuse. Cependant, si l'on considère l'ensemble, elle en vaut la peine.
Pourquoi la découpe laser est-elle idéale pour la production de masse ?
L'un des avantages de la découpe laser est que la machine produit et reproduit des résultats avec une grande précision. En tant que fabricant, vous souhaitez garantir la meilleure qualité possible à votre produit. C'est précisément ce qu'offre la découpe laser : la possibilité de produire le même produit avec précision et exactitude en grande quantité. Parmi les autres avantages de la découpe laser, on compte le gain de temps et la réduction des coûts de production.
Quels sont les avantages et les inconvénients de l’usinage par faisceau laser ?
L'usinage par faisceau laser présente de nombreux avantages, mais aussi quelques inconvénients. L'un de ses atouts est qu'il permet de découper n'importe quel matériau sans nécessiter d'outillage. De plus, il n'use pas les surfaces et offre une excellente précision.
Le principal inconvénient de l'usinage par faisceau laser est son coût d'entretien élevé. De plus, la fusion des plastiques peut entraîner l'émission de gaz toxiques.