Découpage laser

Le découpage laser est un procédé de fabrication qui utilise un laser pour découper la matière (métal, bois…) grâce à la grande quantité d'énergie concentrée sur une très faible surface.

Le laser peut être pulsé (source de type YAG) ou continu (source CO₂). Aujourd'hui, les lasers à source CO₂ sont beaucoup majoritaires en France. Ils permettent en effet de découper bien plus de matériaux ainsi qu'à une vitesse plus élevée que les lasers pulsés.

Le principe

Les propriétés de focalisation des laser permettent de chauffer jusqu'à vaporisation une zone réduite de matière. Les lasers utilisés fréquemment ont une puissance de 1500 watts mais les sources peuvent fluctuer de quelques watts à plus de 4 kW. La puissance est adaptée selon le matériau et de l'épaisseur à découper. A titre de comparaison, un laser de classe II potentiellement dangereux a une puissance de moins de 1 mW.

Ce procédé permet une découpe précise, nette et rapide de nombreux matériaux jusqu'à 25 mm (voir photo). La découpe se fait sans effort sur la pièce et la zone affectée thermiquement (ZAT) est assez faible (de l'ordre de 0, 5 mm sur les métaux) ce qui permet d'avoir des pièces particulièrement peu déformées. La réalisation de trou est facile mais leur diamètre doit être au moins égal à l'épaisseur de la tôle. Occasionnellemen, il est indispensable d'utiliser un gaz additionnel dans la zone de découpage pour en perfectionner l'efficacité (argon, azote, O2). Fréquemment, il est aussi envisageable de graver (texte, etc. ) avec la même machine.

Certains matériaux, comme l'aluminium l'argent, ou le cuivre, sont cependant plus durs à découper au laser à cause de leur fort pouvoir réfléchissant.

Applications

Le découpage laser a été utilisé dans l'industrie à partir des années 1980. Depuis il s'est répandu et banalisé. Dans le secteur de la transformation des métaux, il est complémentaire d'autres procédés comme le découpage par poinçonnage. Tandis que ce dernier est tributaire de la forme de l'outil utilisé, le découpage laser sert à faire fluctuer à volonté la forme découpée. À cette fin, les machines de découpe laser sont programmables.

Les performances de la découpe laser sont en constante évolution : diversification des matériaux métalliques (aciers, puis alliages d'aluminium, …) et augmentation de l'épaisseur de la tôle découpable, jusqu'à plusieurs centimètres. Ces évolutions sont liées surtout aux progrès réalisés en matière de sources laser.

Aujourd'hui, en 2007, les techniques ont beaucoup évolué, la puissance des lasers de découpe CO₂ dépasse les 6kW. Les diamètres minimums de perçage sont désormais de 0, 4 x l'épaisseur de la tôle.

La récente (2008-2009) réduction du prix des machines de découpe laser CO2 rendent cette technologie accessible pour les artistes et bricoleurs.

Services de découpe laser

De nombreuses entreprise offres des services de découpes lasers. Les plus populaires sont les services de découpe laser CO2 pour matériaux organiques, offrant les prix les plus bas. (exemple : services commençant a 15 euros)

Aspect économique

Les coûts d'utilisation sont devenus particulièrement faibles grâce à la forte augmentation de productivité des machines. Les constructeurs principaux sont européens et surtout allemands. Le parc français de machines de découpe laser CO₂ installées approche les 2000 unités avec à peu près 200 nouvelles machines par an.

Ces machines sont surtout utilisées par des PME spécialisées dans la sous-traitance en tôlerie. Le coût d'un équipement fluctue de 200 000 euros pour une machine d'occasion reconstruite à plus d'1 million d'euros pour les plus puissantes, les plus performantes et les plus automatisées avec robot de déchargement et triage de pièces.

Les sous-traitants facturent le plus souvent leurs prestations au temps réel passé à découper les pièces. Le taux horaire fluctue de 50 € à plusieurs centaines d'euros suivant le procédé de découpe utilisé (basse ou haute pression azote, suivant la matière et/ou le souhait de ne pas avoir d'oxydation sur la tranche de la découpe).

Liens externes

• Vidéo (s) de découpe laser
• Vidéo d'une découpe laser
• Découpe au laser
• Services de découpe laser en ligne pour artistes et bricoleurs
• Services de gravure, découpe et personnalisation au laser. Expédition partout en France.

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