Introduction
La précision et l'efficacité sont primordiales dans le monde de la fabrication d'aujourd'hui. Avec la phase la plus rapide de l'industrie, il doit y avoir une machine capable de répondre à la demande.
La machine de découpe au laser à fibre optique occupe le devant de la scène. Cet équipement de pointe est aujourd'hui utilisé dans de nombreuses applications industrielles. Que vous soyez impliqué dans la production automobile, l'ingénierie aérospatiale, la fabrication métallique ou le travail de conception sur mesure, la compréhension des capacités et des avantages de la découpe laser à fibre peut grandement améliorer vos processus de production.
Ce guide vous permettra de mieux comprendre cette merveille industrielle.
Qu'est-ce que la découpe laser à fibre ?
La découpe au laser à fibre est une méthode industrielle de haute technologie permettant de découper des matériaux tels que le métal à l'aide d'un faisceau laser. Il existe plusieurs types de découpe laser, mais le laser à fibre est considéré comme le plus précis. Cette précision est due à l'utilisation d'un câble à fibre optique pour produire un faisceau puissant.
Le câble de fibre optique du laser est dopé avec des éléments de terre rare comme l'Ytterbium pour une meilleure amplification du faisceau. Les lasers à fibre sont surtout utilisés pour découper les métaux industriels, mais selon la configuration, ils peuvent également découper des matériaux non métalliques.
Comment fonctionne la technologie de découpe au laser à fibre ?
La fonction d'une découpeuse laser à fibre suit le principe de fonctionnement général de tous les lasers. Son faisceau de haute puissance fait fondre et vaporise les métaux pour créer des coupes nettes.
La principale différence réside toutefois dans la manière dont la machine de découpe laser à fibre produit le faisceau intense. À partir du résonateur laser, un câble à fibre optique dirige l'énergie vers la tête de découpe. Les lasers à fibre offrent une meilleure efficacité et une découpe plus rapide que leurs homologues à laser.
Ils utilisent également un jet de gaz, généralement de l'oxygène, pour souffler les particules de métal fondu.
Quels sont les métaux que les machines de découpe laser à fibre peuvent découper ?
La découpe au laser à fibre est généralement compatible avec les métaux ferreux et non ferreux. Cela se traduit par une large application industrielle, car il peut traiter différents types et épaisseurs de métaux.
Voici un aperçu des métaux pour lesquels les lasers à fibre sont couramment utilisés.
- Acier doux
- Acier inoxydable
- Aluminium
- Cuivre
- Laiton
- Titane
- Acier galvanisé
- Acier à outils
Avantages des machines de découpe au laser à fibre
Les machines de découpe au laser à fibre optique connaissent une nette tendance à la hausse dans le monde entier. Selon certaines études de marché, le marché mondial de ces machines est évalué à plus de 5 milliards d'USD et devrait presque doubler en cinq ans. Grâce à leurs avantages indéniables, les machines de découpe laser continuent de gagner en popularité.
Haute précision et exactitude
La précision de coupe est inhérente à tous les types de laser. En fait, c'est un attribut qui vient immédiatement à l'esprit lorsqu'on parle de découpeurs laser.
Les lasers à fibre ne sont pas différents. Ils peuvent découper avec une précision de 0,05 mm sans déviation notable, en fonction d'une configuration spécifique. Pour mettre cela en perspective, c'est aussi fin qu'une mèche de cheveu humain.
Polyvalence
Un autre domaine dans lequel les lasers à fibre excellent est leur large application. Il s'agit de l'un des outils de découpe industrielle les plus polyvalents. Les lasers à fibre peuvent découper une large gamme de métaux et de matériaux non métalliques. Ils sont donc idéaux dans des secteurs tels que l'automobile, la médecine et l'aérospatiale. Outre la découpe, ce type de laser est également compatible avec les travaux de gravure et de soudure.
Faibles coûts d'entretien
Les lasers à fibre ont une valeur de maintenance comparativement plus faible que les autres types de laser. Outre le fait qu'ils comportent moins de pièces mobiles, les lasers à fibre sont également plus économes en énergie. En outre, contrairement aux lasers CO2 et YAG, ils n'ont pas besoin de recharges de gaz ni de miroirs. La réduction du nombre de consommables allège le coût d'exploitation. Enfin, les diodes laser des découpeurs laser à fibre durent plus longtemps que celles des autres types de laser.
Applications des machines de découpe laser à fibre
Outre le travail avec différents métaux, la polyvalence du laser à fibre réside également dans ses diverses fonctions. Outre la découpe, le laser à fibre offre d'autres fonctions, ce qui en fait un investissement digne d'intérêt.
C'est ici que les découpeurs laser à fibre sont le plus souvent utilisés.
Fonctions :
- Découpe de matériaux métalliques et non métalliques
- Gravure
- Soudage
- Marquage
- Forage
- Nettoyage
- Traitement de surface
- Gravure
- Texture
Industries :
- Fabrication métallique
- Industrie automobile
- Industrie aérospatiale
- Dispositifs médicaux
- Industrie électronique et électrique
- Signalisation et publicité
- Fabrication de bijoux
- Industrie des énergies renouvelables
- Industrie lourde
- Alimentation et emballage
- Art et objets décoratifs
Questions fréquemment posées
Quelles sont les différences entre la découpe laser CO2 et la découpe laser fibre ?
Les découpeurs laser CO2 se distinguent des lasers à fibre par plusieurs aspects. L'une des principales différences réside dans la source du laser. Le faisceau laser du CO2 provient d'une source d'énergie constituée d'un mélange de gaz, tandis que les lasers à fibre utilisent une technologie laser à l'état solide.
La longueur d'onde des lasers à fibre est également plus courte (1,06 micron) que celle du CO2 (10,6 microns). Les lasers à fibre sont donc plus compatibles avec les métaux, tandis que le CO2 est mieux adapté aux non-métaux. Les lasers à CO2 ne peuvent rivaliser avec les lasers à fibre en termes de vitesse de découpe, de qualité et d'efficacité. Le seul inconvénient est que les lasers à fibre sont plus chers que les lasers à CO2.
Quelle est la profondeur de découpe d'un laser à fibre ?
La pénétration du laser à fibre dépend encore des matériaux spécifiques. En général, une machine de découpe laser à fibre peut découper de 1 mm à 25 mm de profondeur. L'acier doux peut être découpé sur une épaisseur de 20 à 25 mm. Mais avec des lasers à fibre plus puissants, il est possible de découper une tôle d'acier doux de 30 à 40 mm d'épaisseur.
Voici la profondeur moyenne de découpe des lasers à fibre dans différents métaux :
Acier inoxydable: Jusqu'à 20 mm
Aluminium: Jusqu'à 16 mm
Cuivre et laiton: Jusqu'à 4 mm
Titane: Jusqu'à 25 mm
Ces chiffres représentent souvent la profondeur de coupe maximale des lasers à fibre. Cependant, bien qu'ils puissent s'adapter à ces épaisseurs, la qualité de la découpe varie toujours. Il est essentiel d'utiliser la bonne puissance laser pour découper efficacement certaines profondeurs.
Combien coûtent les machines de découpe laser à fibre ?
Les découpeurs laser à fibre ne sont pas bon marché, c'est certain. Néanmoins, vous disposez d'options considérables pour une machine laser à fibre d'entrée, de milieu ou de haut de gamme. Pour une machine d'entrée de gamme, le prix se situe entre 20 000 et 50 000 US$. Les machines de milieu de gamme coûtent généralement entre 50 000 et 150 000 USD. Enfin, les lasers à fibre haut de gamme peuvent atteindre un prix élevé de plus de 500 000 euros. À ce budget, il convient d'ajouter le remplacement coûteux des diodes laser et d'autres coûts d'exploitation et de maintenance.
Quelles sont les précautions à prendre lors de l'utilisation d'une machine de découpe laser à fibre ?
Bien que le fonctionnement des lasers à fibre soit généralement automatisé, travailler avec eux présente des risques et des dangers. Les risques de brûlures, de radiations laser et de fumées toxiques, pour n'en citer que quelques-uns, sont élevés. Les mesures préventives ne doivent donc pas être prises à la légère.
Voici les mesures de sécurité à respecter lorsque vous travaillez avec une machine de découpe au laser :
- Lunettes de protection laser
- Ventilation adéquate et extraction des fumées
- Zone de coupe fermée
- Formation adéquate et connaissance de l'opérateur
- Signalisation et étiquettes d'avertissement
- Mesures de sécurité incendie
- Sécurité électrique
- Manutention des matériaux et préparation des machines
- Maintenance et inspection des machines
- Procédures d'arrêt et de fermeture d'urgence
- Lutte contre le bruit