Qu'est-ce que la découpe laser et comment ça marche ?

La découpe laser est une technologie qui utilise un laser pour couper ou percer un matériau. Le processus peut être utilisé pour couper divers matériaux, y compris le métal, le bois, les plastiques et les textiles. La découpe au laser est utile dans les applications de fabrication où un haut degré de précision est requis. Par exemple, il peut créer des motifs ou des formes complexes dans des pièces métalliques qui seraient difficiles à produire avec des méthodes traditionnelles. Alors, comment fonctionne la découpe laser ?

Comment fonctionne la découpe au laser

Le processus de découpe au laser commence par votre idée. Une fois que vous l'avez développé, vous pouvez utiliser CorelDRAW pour préparer le graphique ou tout autre logiciel 2D et envoyer les données au laser. Le découpeur laser génère un faisceau laser de haute puissance dirigé sur le matériau à l'aide de la tête laser. Le faisceau fond ensuite, se vaporise ou brûle à travers le matériau, en fonction de la puissance du laser et des propriétés du matériau.

Le laser utilise généralement un système de contrôle de mouvement ou un système de programmation unique appelé G-code pour contrôler les mouvements du laser. Le code G donne au laser des instructions, par exemple, où se déplacer et quelle puissance utiliser, ce qui lui permet de couper très précisément le matériau. Par exemple, un fichier de code G peut indiquer au laser de se déplacer sur un morceau de bois en ligne droite, en effectuant des milliers de petites coupes en cours de route. Découvrir comment préparer un fichier G-code.

Le processus créera une coupe précise et nette sans brûlures ni marques de brûlure. Le produit fini est retiré de la machine une fois la coupe terminée et le matériau refroidi, sans qu'il soit nécessaire de retravailler le matériau. La découpe au laser est une méthode précise et polyvalente pour tout créer, des petites pièces aux composants complexes.

Applications de la découpe laser

Dans le monde moderne, les découpeuses laser sont une technologie extrêmement utile. Voici huit exemples d'industries où la découpe laser peut être utilisée :

• Fabrication automobile: Il aide à créer des pièces et des composants automobiles avec une grande précision.
• Fabrication aérospatiale : Souvent utilisé pour créer des pièces d'avion en raison de leur précision et de leur efficacité.
• Équipement médical: Fréquemment utilisé dans le domaine médical pour les dispositifs tels que les stimulateurs cardiaques et les stents.
• Fabrication électronique: Les découpeurs laser créent des cartes de circuits imprimés et d'autres composants électroniques.
• Préparation des aliments: Ces machines sont de plus en plus utilisées dans l'industrie alimentaire pour des tâches telles que trancher et couper en dés.
• Fabrication textile: Souvent utilisé pour créer des motifs et des formes dans le tissu.
• Découpe de verre: Il peut être utilisé pour créer des motifs complexes en verre.
• Travail du bois: Vous pouvez utiliser des découpeuses laser pour créer des motifs et des formes détaillés dans le bois.

Les principales catégories de lasers

Voici les trois types de lasers les plus populaires utilisés dans diverses industries aujourd'hui :

1. Laser CO₂

Les lasers C0₂ utilisent du dioxyde de carbone et, dans une certaine mesure, de l'azote pour améliorer l'efficacité des lasers légers. Ces lasers utilisent un tube contenant du gaz à l'intérieur où une forte électricité exerce une pression sur les particules de gaz, produisant un faisceau de lumière infrarouge à haute puissance (faisceau laser). Le tube est illustré ci-dessous.

Le faisceau laser rebondit entre les miroirs à l'intérieur de la machine laser vers la buse, puis enfin vers la zone de travail, comme indiqué ci-dessous.

Le mouvement de va-et-vient du laser en fonction des instructions spécifiées dans l'ordinateur assure la découpe du matériau selon les besoins. Vous pouvez utiliser des lasers CO₂ pour couper des matériaux comme le bois, le plastique, le contreplaqué, le caoutchouc, le cuir, le papier et le tissu. Ces lasers ne peuvent pas couper d'autres matériaux comme le verre et la pierre; cependant, ils peuvent graver dessus.

2. Lasers YAG

Ces lasers à semi-conducteurs utilisent un cristal d'yttrium-aluminium-grenat (YAG) comme milieu actif. Une source d'énergie externe comme un courant électrique stimule les électrons dans le cristal, produisant la lumière laser. Le YAG contient deux miroirs réfléchissants, m1 et m2, fixés à l'extrémité, comme illustré ci-dessous.

Une lampe au krypton ou un flash au xénon est utilisé pour pomper les signaux de m1 vers la sortie via m2. La lampe de poche excite les ions de la source d'alimentation fixée sous les miroirs à des niveaux d'énergie élevés. Lorsque la transition d'énergie se produit, le faisceau de photons est généré pour la découpe au laser.

Les lasers YAG sont généralement utilisés à des fins de perçage sur des matériaux comme le métal. Ils se distinguent des autres types par leur grande efficacité et leur stabilité. Ils sont également résistants aux dommages causés par la chaleur et l'humidité, ce qui les rend idéaux pour une utilisation en milieu industriel.

3. Lasers à fibre

Les lasers à fibre sont principalement utilisés pour projets de gravure au laser et pas explicitement pour la coupe. Cependant, vous pouvez les utiliser pour couper des métaux minces, généralement après plusieurs passages. Ces lasers créent des faisceaux à l'aide de fibre optique active, qui sont ensuite transmis à la tête de coupe. Ils peuvent couper l'acier inoxydable et l'aluminium et sont bien connus pour leur excellente efficacité électrique et leurs faibles coûts d'exploitation.

Avantages de la découpe laser

La découpe au laser est une méthode populaire pour créer des motifs et des formes complexes dans divers matériaux. Voici sept avantages de la découpe laser :

• Haute précision: Les lasers peuvent découper des matériaux avec des détails fins et précis.
• Vitesse: Les systèmes laser peuvent couper rapidement le matériau, ce qui les rend idéaux pour les environnements de production élevée.
• Polyvalence: Cette technique peut couper à travers divers matériaux, y compris le bois, le métal, le verre et le plastique.
• Processus propre: Les systèmes laser créent peu ou pas de déchets par rapport à d'autres méthodes telles que l'usinage ou l'estampage.
• Contrôlé par ordinateur: Cela signifie que l'on peut créer facilement des formes et des conceptions complexes.
• Rentable: Les systèmes laser nécessitent peu d'entretien et vous pouvez les utiliser dans plusieurs projets.
• La découpe laser est amusante: Regarder un laser découper un matériau comme le beurre est satisfaisant. Que vous soyez un opérateur expérimenté ou débutant, la découpe au laser peut être une expérience agréable.

Inconvénients de la découpe laser

La découpe au laser n'est pas sans inconvénients. En voici six :

• Risque d'incendie : La lumière émise par les découpeuses au laser peut générer des températures extrêmement élevées susceptibles de déclencher un incendie dans des matériaux inflammables.
• Peut coûter cher : L'investissement initial dans un découpeur laser peut être assez élevé, et les coûts d'exploitation (tels que la consommation d'énergie) peuvent également s'additionner.
• Nécessite une bonne quantité d'entretien: Les miroirs et les lentilles doivent être maintenus propres et alignés, et les opérateurs doivent régulièrement calibrer l'ensemble du système.
• Produit des fumées et des poussières dangereuses : Ceux-ci doivent être correctement extraits de l'espace de travail pour protéger les opérateurs et l'équipement.
• Peut être un processus lent. Cela peut prendre beaucoup de temps pour couper à travers des matériaux plus épais, et les propriétés du matériau limitent souvent la vitesse de coupe.
• La maîtrise peut prendre du temps: Il y a beaucoup à savoir sur les différents paramètres et sur la façon dont ils affectent la coupe, et cela peut prendre un certain temps pour maîtriser l'utilisation d'un découpeur laser.

Quiconque souhaite investir dans une découpeuse laser doit tenir compte de ces inconvénients. Cependant, les avantages l'emportent sur de nombreuses applications. Avec des soins et un entretien appropriés, un découpeur laser peut fournir des années de service sans problème.

Découpez les matériaux avec précision

Comme nous l'avons vu, la découpe laser est une technologie intéressante et son avenir s'annonce prometteur. Avec les progrès de la technologie, cette méthode de coupe continuera à devenir plus puissante et précise. La plupart des découpeuses laser peuvent découper des matériaux comme le métal avec une grande précision. Et à mesure qu'il devient de plus en plus populaire, la demande de travailleurs qualifiés augmente. Les personnes formées à l'utilisation de découpeuses au laser seront très demandées; c'est donc une excellente occasion d'entrer dans cette technologie passionnante.