Découpe au laser :examen des avantages et des inconvénients de la technologie laser

Le changement de microstructure de surface des matériaux ne peut se produire que s'ils subissent des processus de coupe. L'une des principales techniques de découpe des matériaux pour l'usinage est la découpe au laser. Il aide à créer des modèles en fonction des conceptions et des résultats requis. Ce processus implique la fusion, la combustion et la vaporisation de matériaux en présence d'un puissant faisceau laser. Bien que ce processus soit très efficace, il est essentiel de comprendre les différents avantages et inconvénients de la découpe laser.

Le processus de découpe est réussi à l'aide d'un découpeur laser qui utilise un faisceau laser fin en se concentrant sur le matériau. Cependant, avant de pouvoir commencer à couper, vous devez avoir en tête une cible spécifique basée sur vos conceptions ou vos modèles. Les fabricants ont du mal à couper certains matériaux durs. Cependant, avec l'introduction d'un découpeur laser, c'est maintenant facile.

Ici, nous vous guiderons à travers ce que vous devez savoir sur la découpe laser. Il explique également comment cela fonctionne et les avantages et inconvénients de la découpe laser.

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

De nombreuses industries manufacturières utilisent aujourd'hui des machines à commande numérique pour accélérer leurs processus de production. Ces machines utilisent plusieurs processus, et l'un d'eux est la découpe au laser . Fondamentalement, toutes les machines à commande numérique par ordinateur impliquent de donner des commandes aux machines après avoir transformé le dessin numérisé en un langage informatique.

Ce langage donne à l'appareil les instructions nécessaires à l'exécution des dessins. La relation entre le langage et la machine est comme lorsque vous envoyez une image à une imprimante. De plus, les machines de découpe laser fonctionnent de la même manière et elles peuvent exécuter les conceptions en peu de temps.

La conception de produits de découpe laser lui permet d'utiliser des fichiers vectoriels 2D pour le guidage des lasers. Il est composé d'un résonateur laser. Ce résonateur contient des fibres de verre ou peut parfois contenir un mélange gazeux de corps cristallins. Le résonateur constitutif dépend de la méthode du concepteur pour couper les matériaux. L'application de l'énergie au mélange commencera le processus de coupe. Ensuite, le laser est focalisé après avoir envoyé le mélange à travers différentes lentilles miroir.

Comment fonctionne la découpe laser ?

Avant de plonger dans les avantages et les inconvénients de la découpe laser, il est essentiel de comprendre son fonctionnement. Le fonctionnement des machines de découpe laser est similaire à celui des machines CNC, mais il utilise un laser haute puissance. Le laser guidera le matériau ou le faisceau en se dirigeant à travers la CNC et l'optique. L'appareil utilisera la CNC, ou le code G fourni, pour découper le matériau et contrôler le mouvement.

La fusion, la vaporisation et la combustion du matériau se produiront après la focalisation du faisceau laser. De plus, vous pouvez acquérir une surface de bord finie de haute qualité lorsque vous soufflez le matériau avec un jet de gaz. La création d'un faisceau laser se produit dans un conteneur fermé en stimulant des matériaux laser à travers des lampes ou des décharges électriques.

L'amplification des matériaux lasers se fait alors après réflexion interne à travers un miroir partiel. Le phénomène se poursuit jusqu'à ce que suffisamment d'énergie soit accumulée sous la forme d'un flux de lumière monochromatique cohérente pour permettre sa fuite. L'intensité de la lumière augmente après l'utilisation de fibres optiques ou de miroirs pour se concentrer sur la zone de travail.

Le diamètre d'un faisceau laser est inférieur à 0,32 mm à son bord le plus fin. En revanche, il est possible que la largeur de coupe soit aussi petite que 0,10 mm. Cela dépend cependant de l'épaisseur du matériau. Si la découpe du matériau avec la machine de découpe laser ne commence pas à partir du bord du matériau, utilisez le processus de perçage.

Le processus de perçage permet au laser de faire un trou dans le matériau en utilisant une puissance élevée. Par exemple, brûler une feuille d'acier inoxydable de 13 mm prendra 5 à 15 secondes.

Avantages de la découpe laser

Les avantages de la technologie de découpe laser sont énormes. Certains de ces avantages sont décrits ci-dessous :

Premier avantage :haute précision et exactitude

La précision avec laquelle le laser coupe les matériaux est élevée, et c'est en délivrant un faisceau de lumière focalisé. Le laser est puissant et petit, mais la précision avec laquelle il fond et évapore les matériaux est sans précédent. La plupart du temps, la plage de tolérance du laser est de 0,003 mm à 0,006 mm.

Le niveau de tolérance d'un découpeur plasma est d'environ 0,02 mm, ce qui est supérieur à celui de la découpe laser. De même, d'autres outils de coupe ont des niveaux de tolérance entre 1 et 3 mm et plus. Supposons qu'il existe un besoin pour une machine de haute précision et exactitude pendant les processus de fabrication. Dans ce cas, l'outil de prédilection est généralement la découpe laser. Ainsi, l'industrie aérospatiale qui exige un niveau de tolérance serré utilise la découpe laser.

Avantage 2 :faible coût et plus abordable

L'avantage économique de la découpe laser par rapport aux autres machines CNC du même calibre est l'un des avantages de la technologie laser. Il n'est pas nécessaire de construire un outil personnalisé avec la technologie de découpe laser. Vous n'avez pas non plus besoin de modifier l'appareil pour n'importe quel projet car aucun outil de coupe supplémentaire n'est nécessaire.

De plus, il n'y a pas d'usure de la surface puisqu'il n'y a pas de contact physique. Le coût de maintenance est inférieur à celui des autres technologies d'usinage car les pièces mécaniques de la découpeuse laser ne sont pas nombreuses. Le coût de fonctionnement de la machine est également moindre par rapport aux outils traditionnels de fabrication.

Avantage 3 :utilisé pour les tâches très complexes

De nombreux travaux qui peuvent être trop complexes pour d'autres technologies de découpe sont simples pour les découpeurs laser. La technologie laser peut travailler sur le bord le plus fin d'un matériau. Bien que la zone de coupe puisse subir une légère distorsion ou un gauchissement, vous pouvez rapidement produire des géométries complexes à l'aide d'un découpeur laser. Le niveau de tolérance de la découpe laser est large et peut s'adapter à un grand nombre de matériaux.

Bénéfice 4 :Utilisation accrue des feuilles avec moins de déchets

Lorsque vous utilisez une découpeuse laser avec des matériaux, seule une infime quantité de matériaux sera gaspillée. Cela permet à la découpe laser de se démarquer des autres machines avec une partie considérable du matériau. Avec un découpeur laser, les fabricants peuvent utiliser au maximum les matériaux. Le coût de production diminue également en raison de l'utilisation plus élevée des ressources et de la réduction des déchets.

Avantage 5 :Prévention des dommages

Un autre avantage de la découpe laser est d'éviter les dommages, même sur les matériaux les plus étroits. Beaucoup de gens ont tendance à croire la désinformation sur l'appareil selon laquelle il est inévitable de déformer ou d'endommager les matériaux. La croyance populaire a pour prémisse d'utiliser une chaleur élevée dans le processus de découpe au laser. Vous devez noter que la chaleur n'affecte qu'une petite partie du matériau et n'affecte pas la tolérance. La vitesse à laquelle le laser découpe les feuilles est vertigineuse, la découpe prend donc moins de temps. Par conséquent, les fabricants peuvent facilement éviter le gauchissement et la distorsion.

Bénéfice 6 :Faible consommation d'énergie

En réalité, il faut beaucoup de puissance pour effectuer une coupe avec puissance. Cependant, le découpeur laser ne comportant aucune autre pièce mobile réduit l'énergie consommée. En revanche, les machines avec des pièces mobiles ont tendance à consommer plus d'énergie. De plus, le temps nécessaire à la découpeuse laser pour découper un matériau est très rapide. Cela permet d'économiser du temps et de l'énergie. Lorsqu'il y a une diminution de l'énergie consommée, le coût de fonctionnement diminue également.

Avantage 7 :Compatibilité avec une large gamme de matériaux

La capacité de la machine à travailler sur une large gamme de matériaux est intéressante. Outre la découpe de matériaux, la découpe au laser aide à d'autres processus tels que le marquage, le perçage et la gravure. Il convient de noter que vous n'avez pas besoin de changer ou de remplacer les outils pour effectuer tous ces différents travaux.

La découpe laser ne se limite pas à la seule découpe des métaux. Autres matériaux de découpe laser comprennent le bois, l'aluminium, le plastique, le cuivre et le laiton. La découpe au laser est un processus polyvalent car il peut facilement couper à travers presque tous les types de matériaux. Un conseil supplémentaire :RapidDirect tire toujours parti du meilleur matériau pour fabriquer des produits fabriqués en tôle de haute précision.

Inconvénients du laser Découpe

Malgré les nombreux avantages de la découpe au laser, elle présente également quelques inconvénients que vous devez connaître. Nous en discuterons ci-dessous.

Inconvénient 1 :Évaporation de certains matériaux

Lorsque vous coupez certains matériaux tels que les plastiques, une évaporation a tendance à se produire. Il s'agit d'un inconvénient majeur de la découpe au laser. Bien que cet inconvénient soit gérable, les opérateurs de machines professionnels peuvent facilement le contourner. Les professionnels modifient certaines dispositions de l'appareil pour éviter ce problème. Cependant, le coût d'actualisation de ces changements est très élevé de nos jours.

Deuxième inconvénient :Nécessite des experts techniques

Un opérateur professionnel est nécessaire pour utiliser toutes les fonctionnalités de la machine et identifier rapidement un problème. Si l'appareil n'est pas configuré correctement, cela affectera les matériaux et causera des dommages plus importants à la découpe au laser. L'embauche d'un spécialiste de l'exploitation est essentielle, et cela s'accompagne de beaucoup d'argent car il y a une limite aux professionnels qualifiés disponibles.

Trois inconvénient :Limites d'épaisseur du métal

Bien que la découpe laser soit compatible avec presque tous les matériaux, y compris les tôles, il est préférable d'utiliser un autre système pour couper les métaux épais. Vous pouvez déterminer les feuilles les plus épaisses à partir de la machine disponible, ce qui nécessite également la présence d'un opérateur spécialisé. La gamme la plus complète utilisée par la plupart des entreprises manufacturières est de 15 à 20 mm en moyenne.

Quatrième inconvénient :les coûts initiaux

Si vous souhaitez vous procurer une machine de découpe laser, vous devrez peut-être dépenser une grosse somme d'argent. Par exemple, lorsque vous comparez la découpe au plasma et la découpe au laser , ce dernier coûte presque deux fois le coupage plasma. L'argent nécessaire pour obtenir la machine est très élevé, même si vous gagnerez plus tard que cela à long terme.

Inconvénient 5 :Production de fumées et de gaz nocifs

Nous avons mentionné précédemment que la découpe laser est compatible avec divers matériaux. La compatibilité de la découpe laser avec presque tous les matériaux a un inconvénient. Chaque matériau qui va fondre lors de la découpe thermique génère des gaz et des fumées nocives. La production de ces gaz toxiques est généralement typique lorsque le matériau avec lequel vous travaillez est du plastique.

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Connaître les avantages et les inconvénients de la découpe au laser ne suffit pas, il est également crucial de travailler avec le bon partenaire de fabrication. RapidDirect fournit les meilleurs services de fabrication de tôle pour vos projets. RapidDirect dispose de techniciens hautement qualifiés qui ont une connaissance approfondie de la découpe au laser et d'autres technologies de fabrication. Nous veillons à ce que nos services de fabrication de tôles donnent des pièces de qualité à des prix compétitifs.

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Conclusion

L'introduction de la découpe au laser offre des avantages incommensurables aux industries manufacturières. La machine aide à couper de nombreux matériaux en une période, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les coûts d'exploitation. Il est également largement utilisé dans des industries telles que l'aérospatiale et l'automobile. Comprendre les avantages et les inconvénients de la découpe laser vous aidera à faire le meilleur choix pour votre projet. De plus, vous pouvez toujours contacter RapidDirect pour obtenir de l'aide avec vos services de découpe laser.

FAQ

Que peut faire la découpe laser ?

La découpe au laser permet de fabriquer des produits fantastiques et est utilisée dans de nombreuses industries telles que l'automobile et l'aérospatiale. Il permet d'obtenir des résultats conformes aux conceptions réalisées avant d'utiliser la machine. La découpeuse laser peut découper presque tous les matériaux, y compris les métaux, le chrome, l'aluminium et les plastiques.

La découpe au laser est-elle chère ?

Le coût de la machine dépend du type de matériau que vous souhaitez utiliser pour couper, car différents matériaux nécessitent des lasers de puissance différente. Par exemple, le type de laser watt requis pour couper des bois robustes, des métaux et des matériaux denses est supérieur à ceux nécessaires pour couper des matériaux plus minces. Généralement, la découpe au laser est coûteuse. Cependant, si vous regardez la situation dans son ensemble, cela en vaut la peine.

Pourquoi la découpe laser est-elle parfaite pour la production de masse ?

L'un des avantages de l'utilisation de la découpe laser est la haute précision et l'exactitude de la machine dans la production et la reproduction des résultats. En tant qu'industrie manufacturière, lors de la fabrication d'un produit, vous voudrez vous assurer qu'il est de la plus haute qualité. C'est ce que propose la découpe laser, en produisant le même produit avec précision et exactitude en grande quantité. D'autres avantages tels que le gain de temps et la réduction des coûts de production sont d'autres éléments qui rendent la découpe laser parfaite pour la production de masse.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l'usinage par faisceau laser ?

L'usinage par faisceau laser présente de nombreux avantages et quelques inconvénients mineurs. Certains des avantages incluent qu'il peut couper à travers tous les matériaux et ne nécessite pas de coûts d'outillage. De plus, il ne subit pas d'usure des surfaces et fonctionne avec une précision et une précision élevées. L'inconvénient majeur de l'usinage par faisceau laser est qu'il nécessite une énorme somme d'argent pour son entretien. Il peut également produire des gaz nocifs lors de la fusion de plastiques.