Qu’est-ce que la découpe au laser ?

La découpe au laser est une technologie d’usinage. Souvent utilisée pour découper des feuilles de tôle industrielles, elle est répertoriée comme procédé de découpe en tôlerie. Dans cet article, vous en apprendrez plus sur les avantages qu’il y a à utiliser la découpe au laser par rapport d’autres procédés de fabrication soustractive.

Xometry Europe · Feb 5, 2020

La découpe au laser est un procédé dans lequel on utilise un laser de grande puissance, dirigé à travers des optiques dédiées, afin de découper des matériaux pour diverses applications industrielles. On le classifie comme un procédé de découpe en tôlerie en raison du fait qu’il est souvent utilisé pour découper des feuilles de métal industrielles. Toutefois, on peut aussi s’en servir pour réaliser des soudures de haute qualité ou pour découper d’autres types de matériaux (composites, caoutchoucs, verres, bois et aluminium). La découpe au laser en 3D s’effectue grâce à des machines CNC. Les trois principaux types de laser que l’on utilise sont : les lasers à source CO2, néodyme (Nd) et néodyme à grenat d’yttrium et d’aluminium (Nd:YAG).

Les lasers à source CO2 sont les plus communs du fait de leur grande efficacité énergétique et d’un rapport de puissance en sortie élevée. Ils sont les mieux adaptés pour tout ce qui est découpe, forage et gravure. Les lasers à source néodyme sont également très efficaces, énergétiquement parlant, mais sont désavantagés en termes de répétitivité. Enfin, les lasers Nd:YAG ont une puissance de sortie très élevées qui leur permet de découper des matériaux plus dense. Ils sont cependant moins compétitifs en termes de coûts opérationnels. Les lasers Nd et Nd:YAG peuvent également être utilisés pour le forage et la soudure. Les lasers Nd:YAG peuvent aussi servir à faire de la gravure.

Comment ça marche ?

Pour leur permettre de découper des matériaux, les lasers utilisent des optiques dédiées afin de concentrer l’énergie électrique pour obtenir un faisceau lumineux à haute intensité. On utilise alors du code CNC afin soit de contrôler le mouvement du faisceau laser, soit de contrôler le mouvement de la pièce à découper. Les chutes produites par la découpe sont alors fondues, vaporisées, brûlées ou écartées à l’aide d’un jet d’azote ou d’oxygène.

Comparée à la découpe au plasmala découpe au laser est plus précise et consomme moins d’énergie en opération. Cependant, son utilité est limitée en fonction de la densité des matériaux à usiner. Les lasers au CO2 sont les plus indiqués pour traiter les métaux. Les lasers à fibre, eux, peuvent traiter les matériaux plus denses. Dans le cas des métaux d’une épaisseur supérieure à 100 mm, ou des matériaux qui ont tendance à fondre plus facilement (comme les plastiques ou les mousses), la découpe au jet d’eau pourrait s’avérer être mieux adaptée.

Les applications de la découpe au laser

Quand il s’agit de fabriquer des pièces sur-mesure comme des enceintes, des châssis ou des supports, la découpe au laser est un procédé très rentable. Les enceintes fabriquées peuvent inclure des panneaux de commande, des boîtes, des cadres pour des applications de types baies métalliques standardisées, des pièces façonnées en U ou en L et des consoles de toutes sortes. Les châssis peuvent être réalisés sous la forme de contrôles électromécaniques, au format portable ou industriel. Les supports utilisés dans les applications légères ou qui exigent une certaine résistance à la corrosion, sont souvent réalisés par découpe au laser. Des plateformes comme Xometry sont aussi parfaitement capables d’ajouter tous types de fixation ou d’insert à la demande. Le procédé a l’avantage de pouvoir réaliser des profils en 2D à partir de matériaux standards communément disponibles. De ce fait, il peut permettre à la fois de réduire les coûts de façon spectaculaire, mais aussi les délais d’approvisionnement et de fabrication.

La découpe au laser est-elle adaptée à votre projet ?

En règle générale, la découpe au laser en 3D est souvent choisie en tant que procédé de fabrication, car sa capacité à découper des tôles faites dans des métaux de grande solidité permet de produire des pièces extrêmement durables. Parmi les métaux en question, on citera notamment l’aluminium 5052 (A-G2,5C), l’aluminium 6061-T6 (A-GSUC), le cuivre 101, le cuivre C110, le cuivre 260 (laiton), l’acier inoxydable 301, l’acier inoxydable 304, l’acier inoxydable 316/316L, et l’acier 1018. Chacun de ces métaux exhibe un haut degré de solidité, de conductivité et de résistance à la corrosion tout en offrant certains avantages en termes de poids. La plupart peuvent également subir différents traitements et finitions comme le grenaillage, l’anodisation de type II ou III, un revêtement chimique ou par poudre, une couche de peinture ou d’autres types de finitions à la demande.

La découpe au laser est souvent préférée à l’usinage CNC classique (découpe mécanique) car elle permet de réaliser des pièces sur-mesure dans des délais plus courts à l’aide de panneaux de matériaux standardisés et communément disponibles, ce qui permet d’étendre rapidement la production sur une grande échelle. Grâce à des coûts de mise en place réduits et à la possibilité d’arranger la découpe de plusieurs pièces sur un seul panneau, on peut facilement faire varier les quantités produites, depuis un prototype jusqu’à 10 000 pièces, le tout pour un délai minimum de 5 jours ouvrés.

La découpe au laser est très appréciée pour sa capacité à réaliser des découpes propres, ce qui permet de réduire la contamination des pièces usinées et de faciliter grandement leur conformité par rapport aux fichiers CAD. Bien que les découpes ne soient pas aussi nettes que celles réalisées au jet d’eau (et qu’il existe toujours une certaine probabilité d’erreur de manipulation), les pièces produites sont moins sujettes à déformation et donc plus précises. Le même laser utilisé pour la découpe peut être utilisé pour ajouter des marquages ou réaliser des gravures : il suffit pour cela de réduire son intensité.

La découpe au laser avec Xometry

Les plateformes de fabrications comme Xometry offre des services de découpe au laser sur-mesure et à la demande, ce qui vous permet d’obtenir des pièces de grande qualité dans des délais réduits, avec un minimum de 5 jours ouvrés. Le site internet de la plateforme vous permet d’obtenir un devis pour vos besoins en tôlerie, en spécifiant vos matériaux, les détails de fabrications et la taille du projet, le tout en quelques clics seulement.

Grâce à son réseau de fabricants partenaires, Xometry dispose de capacités presqu’illimités, ce qui vous permet d’externaliser vos productions, aussi bien pour les prototypes réalisés en quelques pièces que pour les productions de masse sur une grande échelle. Les partenaires de Xometry regroupent des ateliers de capacités variées, offrant une grande flexibilité en termes d’options, parmi lesquelles : lasers à fibre ou à source CO2, acier doux, acier inoxydable, aluminium, cuivre, laiton et alliages spécifiques. Les dimensions des feuilles de tôle pouvant être découpées vont jusqu’à 1,3 m par 3 m (traversant inclus).

Faites un essai!

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