Besoin de pièces en tôle découpée au laser qui respectent strictement les spécifications sans augmenter les coûts?
Si oui, ce guide est pour vous.
Il couvre tout ce que vous devez savoir sur la découpe de tôle au laser.
Qu’est-ce que la découpe de tôle au laser?
La découpe au laser est une technique de fabrication de tôles de précision en CN (commande numérique). Elle utilise des faisceaux laser de haute puissance pour découper la tôle selon des spécifications exactes.
La technique de découpe utilise une lumière à foyer ajusté et un gaz d’assistance. La lumière et le gaz brûlent généralement le métal pour lui donner la forme ou la taille désirée.
La découpe de tôle au laser peut être un peu complexe. Cependant, elle offre une vitesse, une précision et une polyvalence incomparables.
On ne peut pas la comparer à d’autres techniques de découpe de tôles.
Processus de découpe de tôle au laser
Voici à quoi ressemble un découpeur laser typique :
Alors, comment ça marche?
Un découpeur laser, comme je l’ai dit, est contrôlé par ordinateur.
Le processus de découpe commence par un programme informatique qui dirige un faisceau laser de haute intensité sur le matériau à découper.
Des miroirs dans diverses positions dirigent le laser sur la pièce à travailler (métal à découper).
Une lentille de haute qualité concentre ensuite le faisceau intense sur un petit point à la surface de la pièce à travailler. Ce petit point est d’abord percé avant qu’une découpe ne soit réalisée.
Voici un fait intéressant :
Un faisceau laser est constitué de photons. Un faisceau typique fait environ 1/5 de millimètre de large. Le faisceau concentre également 1000 à 2000 watts d’énergie.
C’est une quantité d’énergie assez importante dans un seul faisceau.
Imaginez maintenant ce qu’il peut faire.
Lorsque le faisceau lumineux intense touche cette partie du matériau, elle chauffe. Cela provoque la fusion, la combustion ou la vaporisation de la zone, même si la chaleur n’est pas suffisante.
Et lorsque cela se produit, cela laisse un contour très précis selon la conception CAO initiale.
Jetez un œil à la vidéo ci-dessous :
Vidéo sur la découpe de tôle au laser
Types de machines laser à utiliser dans la découpe de tôle au laser
Il existe plusieurs options parmi lesquelles choisir si vous souhaitez investir dans une machine laser pour la découpe de tôle :
Machine de découpe laser à optique volante
Les découpeuses laser à optique volante font partie des équipements de coupe les plus rapides et les moins chers du marché.
Elles projettent un puissant faisceau lumineux qui peut couper le long des axes X et Y d’une feuille de métal.
Leur vitesse élevée et leur capacité multidimensionnelle vous permettent de découper de nombreuses pièces en peu de temps.
Machine de découpe laser de matériau mobile
Une machine de découpe laser à matériau mobile projette un faisceau lumineux stationnaire.
Cette machine relie les pièces à une surface mobile qui se déplace automatiquement dans des directions préprogrammées. La programmation des directions se fait à l’aide d’ordinateurs.
Bien qu’elle soit précise dans la découpe de tôle, cet équipement a tendance à être beaucoup plus lent que les autres.
Machine de découpe laser à poinçon
Les découpeuses laser à poinçon de haute puissance peuvent couper du métal jusqu’à 3500 watts.
Elles peuvent réaliser diverses tâches telles que le poinçonnage, le marquage, le contournage et le pliage. Leur objectif principal est de découper des contours internes complexes et des parties externes.
Machine de découpe laser pulsée
Cette machine de découpe de tôle au laser produit une puissance de sortie élevée pendant une courte période. Leur capacité à projeter de grandes quantités de puissance en peu de temps les rend parfaites pour le perçage.
Types de laser utilisés dans la découpe de tôle
Les machines de découpe de tôle au laser utilisent l’un des trois types de lasers suivants :
- Laser CO2 : Ce laser est idéal pour la découpe, le perçage et la gravure sur métal. Ces lasers coupent l’acier doux, l’aluminium, l’acier inoxydable et le titane en utilisant l’énergie radiofréquence. Ils sont idéaux pour les applications industrielles.
- Laser Nd YAG (Laser Nd-YAG (Aluminium Grenat d’Yttrium au Néodyme) : Les lasers YAG sont parfaits pour le perçage et la gravure haute puissance. Ces lasers sont assez puissants pour graver sur des métaux robustes comme le tungstène, l’acier, le titane, le chrome et le fer.
- Laser Nd (Néodyme) : Les lasers Nd et Nd-YAG sont essentiellement les mêmes en termes de style. Cependant, le processus d’application diffère. Contrairement aux lasers YAG, un laser Nd fonctionne mieux pour des applications à faible répétition et à haute énergie.
- Laser à fibre : Un laser à fibre est un laser à l’état solide qui utilise un milieu de gain solide au lieu d’un gaz ou d’un liquide. Dans ce système, les faisceaux laser de départ sont amplifiés à l’intérieur de fibres de verre. Les lasers à fibre, notez-le, ne sont pas très courants dans la fabrication de métal.
Avantages de la découpe de tôle au laser
La découpe de tôle au laser offre plusieurs avantages.
Tout d’abord, l’utilisation de cette technologie peut réduire les coûts de fabrication. Cela se fait en éliminant le besoin d’usinage dans certains travaux d’ingénierie.
Cette technologie offre également un haut niveau de précision. Elle vous permet de créer des formes compliquées.
La découpe laser ne contaminera pas non plus les pièces. La probabilité de déformation des matériaux est également considérablement réduite.
De plus, certains métaux sont tout simplement impossibles à découper avec une autre technique.
D’autres avantages de la découpe de tôle au laser sont :
- Qualité globale de finition élevée
- Fournit de petites largeurs de coupe
- Offre une découpe rapide
- Wastage de matériau minimal
- Élimine le besoin de toute opération de finition secondaire
- Nécessite une intervention opérateur minimale
Inconvénients de la découpe de tôle au laser
Malgré ses nombreux avantages, la technologie de découpe de tôle au laser présente quelques inconvénients.
Le principal inconvénient est que le processus nécessite souvent beaucoup d’énergie.
Aussi, lorsque vous utilisez une découpeuse laser, plus la puissance est élevée, plus la capacité de coupe est profonde.
En coupant des métaux plus minces, les lasers sont rapides et précis.
Cependant, pour les métaux plus épais, des “zones de chaleur” peuvent se développer. Certains métaux peuvent fondre ou devenir inégaux si cela se produit.
Par conséquent, la découpe laser de métaux plus épais n’est pas réalisable. Non seulement en raison des dommages éventuels au matériau mais aussi parce que c’est plus coûteux.
Une surexposition aux lasers peut provoquer des zones de chaleur ou des points chauds. Dans ce cas, les pièces peuvent nécessiter un traitement supplémentaire pour obtenir les résultats souhaités. Les coûts de main-d’œuvre, de matériaux et d’énergie augmenteront en conséquence.
Comment réduire le gaspillage de tôle pendant la découpe au laser
Votre entreprise économisera de l’argent et réduira les déchets enfouis en contrôlant les déchets de matériau en tôle. Vous réduirez également les émissions causées par l’utilisation inutile de machines de découpe au laser.
Voici comment vous pouvez réduire les déchets de matériau pendant la découpe au laser :
- Gardez les pièces proches les unes des autres pendant la découpe. Comme il s’agit d’un processus CNC, le fait de nester les pièces ensemble réduit au minimum les déchets de matériau.
- Rendez votre dessin de conception plus efficace en introduisant des lignes de coupe partagées. Placez des bords rectangulaires de sorte qu’ils partagent des lignes droites sur la pièce plutôt que de créer des espaces inutiles entre les formes. Cette méthode élimine non seulement les déchets, mais raccourcit également le chemin de coupe de la machine de découpe au laser, réduisant ainsi le temps d’exécution et les coûts.
- Évitez les conceptions complexes. Les formes et courbes inutilement complexes ralentissent la découpe au laser, entraînant des déchets de matériau.
Les chutes sont inévitables dans de nombreux processus de fabrication de tôles.
Il est cependant possible de maximiser l’utilisation des chutes et d’éviter les déchets lors de la découpe au laser. Vous pouvez, par exemple, les réutiliser pour découper des pièces plus petites et plus délicates ou pour des tests.
Assurez-vous simplement de stocker vos chutes correctement pour qu’elles soient prêtes pour votre prochain projet de découpe au laser.
Tolérances de découpe laser de tôle
Tolérances de découpe laser de tôle
Vous rappelez-vous que la découpe au laser utilise un faisceau lumineux monochromatique concentré pour découper de la tôle ?
Bien !
Cette technologie permet d’obtenir des tolérances extrêmement serrées. Cette capacité est adaptée aux pièces métalliques de précision, comme celles utilisées dans les applications automobiles, aérospatiales et militaires.
Les découpeuses laser offrent souvent des tolérances dimensionnelles aussi serrées que ± 0.0005 pouces.
Elles peuvent être potentiellement les plus précises et avoir la plus petite largeur de coupe (ou kerf).
De plus, ces outils peuvent découper des matériaux minces (jauge 16 ou moins) plus rapidement que d’autres outils. Une machine de découpe au laser plus puissante peut découper de l’acier doux jusqu’à 1,25 pouces d’épaisseur.
Cependant, il est essentiel de se rappeler que des tolérances plus serrées augmentent le coût de la découpe au laser de pièces métalliques sur mesure.
Donc, à moins que votre pièce nécessite des tolérances serrées pour la forme, l’ajustement ou la fonction, vous devriez les éviter.
Comment garantir la qualité lors de la découpe laser de tôles
La qualité de l’équipement de découpe au laser détermine dans une large mesure la qualité des découpes que vous produisez.
Si vous entretenez régulièrement votre machine de découpe au laser, les irrégularités dans le processus de découpe seront réduites
Cependant, vos pièces découpées au laser ne seront de la plus haute qualité que si vous prenez en compte les paramètres de découpe.
Quels sont ces paramètres ?
- Épaisseur du métal : La nature et l’épaisseur du métal doivent correspondre à la puissance relative de la découpeuse laser. C’est la clé de meilleurs résultats lors de la découpe laser de tôles.
- Rugosité de la surface du matériau : plus la surface du matériau est lisse lors de la découpe au laser de tôles, meilleurs sont les résultats de découpe. Donc, si vous voulez maintenir une bonne qualité de découpe, utilisez des matériaux dont les surfaces sont lisses et exemptes de rouille.
- Vitesse de coupe : la vitesse de coupe au laser ne doit ni être trop rapide ni trop lente, car cela affectera la qualité de la coupe. Par conséquent, assurez-vous de prendre en compte l’épaisseur et la composition du matériau lors de la détermination de la vitesse de coupe.
- Focalisation de la coupe : le positionnement de la lentille de focalisation est crucial pour une bonne qualité de découpe au laser. Ce n’est qu’en se concentrant de manière précise que vous pouvez obtenir les meilleurs résultats de coupe.
Ces quatre éléments sont essentiels pour garantir que les processus de découpe au laser de tôles respectent les normes établies.
Il est nécessaire de contrôler ces paramètres lorsque vous effectuez plusieurs dizaines de positions identiques simultanément. De cette manière, vous évitez de reproduire les mêmes erreurs dans vos découpes.
Conseils de conception pour la découpe laser de tôles
Processus de découpe laser de tôles
Si vous êtes prêt à utiliser la découpe laser de tôles, voici quelques conseils pour vous aider à obtenir le design que vous souhaitez.
- Utilisez le bon logiciel de conception. Pour créer un design approprié pour la découpe laser de métal, vous aurez besoin d’un fichier vectoriel (généralement au format .ai, .eps ou dxf). Adobe Illustrator est un bon outil pour créer des designs. Les débutants comme les professionnels peuvent bénéficier de cet outil de conception.
- Simplifiez votre dessin. Évitez les angles vifs, généralement tout ce qui est inférieur à dix degrés. Le laser pourrait ne pas pouvoir exécuter avec précision de telles courbes vives, ce qui entraînera un produit final plus arrondi.
- Assurez-vous que votre conception est à l’échelle réelle (1:1). Sinon, vous obtiendrez une petite pièce plus adaptée à un jouet qu’à son usage prévu.
- Considérez le type de matériau. Utilisez des matériaux métalliques adaptés à l’application pour laquelle vous prévoyez de les utiliser. Par exemple, l’aluminium ne rouille pas et produit de beaux panneaux. Cependant, le matériau est très souple et flexible. La découpe laser commerciale et industrielle utilise généralement de l’acier.
Conseils pour choisir un bon service de découpe au laser
Votre projet de découpe laser de tôles pourrait ouvrir la voie à de grandes choses pour votre entreprise. Choisir une entreprise qui propose des services de haute qualité contribuera largement à assurer la qualité de vos produits finaux.
Comment choisir le meilleur service de découpe au laser pour votre projet ?
Recherchez les caractéristiques suivantes lors de la sélection de la bonne entreprise : expérience, services, conception adéquate, matériaux, équipements et accréditations
- L’entreprise devrait vous fournir un logiciel CAO spécial gratuitement, afin que vous puissiez obtenir la pièce exacte fabriquée. Vous devriez pouvoir utiliser le logiciel pour concevoir une pièce à partir de zéro ou adapter une conception existante à vos besoins.
- Choisissez une entreprise capable de manipuler le matériau dont vous avez besoin pour la découpe au laser.
- Elle devrait disposer d’équipements de haute qualité pour produire des pièces parfaitement conformes à vos conceptions. De plus, l’équipement de découpe devrait être durable et fiable. Cela réduira le risque d’interruptions pendant la production.
- L’entreprise devrait vous offrir un excellent support technique pour résoudre rapidement tout problème. Votre travail sera beaucoup plus facile si vous pouvez compter sur l’aide de l’entreprise avec laquelle vous travaillez.
- Vérifiez si l’entreprise facilite votre commande afin que vous gagniez beaucoup de temps et d’efforts.
- Le coût est également un facteur critique. Le prix auquel vous achetez les pièces découpées au laser affectera le prix de vente de votre produit. Cependant, ne commettez pas l’erreur de choisir une entreprise uniquement sur la base du coût. Cela pourrait affecter la qualité et la disponibilité.
- Le fournisseur de services que vous choisissez doit être accrédité pour ses services et la qualité des produits livrés. L’accréditation standard est ISO 9001:2015 et BS/EN 1090-1.
Une entreprise de découpe laser accréditée vous fournira des produits de qualité répondant aux normes de l’industrie. - Choisissez un service de découpe au laser dont les ingénieurs commerciaux connaissent leur métier. Travailler avec un prestataire de services doté d’un personnel commercial bien formé garantira que votre travail est réalisé selon les normes les plus élevées, rapidement et de manière rentable.
La découpe laser de tôles est, comme je l’ai dit, une tâche complexe. Vous ne serez satisfait du résultat que si vous choisissez soigneusement l’entreprise avec laquelle vous travaillez.
L’entreprise devrait être capable de comprendre votre vision et de concevoir un produit approprié sans vous tracasser trop.
Elle devrait ensuite être capable d’exécuter les designs, en prêtant attention aux moindres détails, pour que vous soyez ravi du produit fini.
Conclusion
La découpe laser de tôles permet d’obtenir des pièces précises et complexes. C’est l’une des meilleures technologies pour le processus de fabrication de tôles.
Contactez-nous maintenant si vous avez besoin de découpe laser de tôles.
Nous avons une équipe spécialement formée prête à gérer tous vos besoins de découpe au laser.