Découpe laser CNC expliquée : processus, types et avantages clés

Si nous devions nommer une chose qui est restée constante dans l'industrie manufacturière au fil des ans, ce serait le besoin des clients pour des technologies d'usinage plus sophistiquées pour répondre à leurs exigences de conception et de fabrication strictes. Une technologie d'usinage qui aide les machinistes à satisfaire ces exigences aujourd'hui est le découpeur laser CNC.

Un découpeur laser CNC est un équipement de commande numérique par ordinateur (CNC) qui utilise un faisceau laser focalisé de haute puissance pour marquer, couper ou graver un matériau afin de former des formes personnalisées. Sa conception et son fonctionnement uniques le rendent hautement précis, surtout lors de la coupe de formes complexes et de petits trous.

Dans cet article, nous expliquerons les bases de la découpe laser CNC. D'abord, nous expliquerons le procédé de découpe laser CNC avant de discuter de ses types et avantages par rapport à l'usinage CNC conventionnel.

Qu'est-ce qu'un découpeur laser CNC et comment fonctionne-t-il ?

Comme tout autre type de machine CNC, un découpeur laser CNC s'appuie sur la commande numérique par ordinateur et les instructions informatiques (G-code) pour effectuer sa séquence d'opérations de coupe.

Cependant, les découpeurs laser CNC diffèrent légèrement des machines CNC conventionnelles dans leur conception et leur méthode d'opération de coupe.

La découpe laser CNC est un procédé sans contact, basé sur la thermique. Un découpeur laser CNC comporte une tête laser contenant une lentille de focalisation laser et une buse. À travers la buse, cette tête et assemblage de lentille focalise un faisceau laser – une colonne de lumière de très haute intensité – sur la pièce, la fondant et la coupant pour former la forme désirée. Les lasers CNC emploient un gaz comprimé (flottant aussi à travers la buse qui éjecte le faisceau laser) pour refroidir la lentille de focalisation et expulser le métal vaporisé hors de la pièce.

Regardez-le de cette façon. Quand vous focalisez un faisceau laser de haute puissance sur un point d'une surface métallique, la densité de chaleur à ce point devient élevée, résultant en un chauffage rapide et une vaporisation partielle (ou complète) de ce point sur le métal. La technologie CNC contrôle ensuite la séquence de mouvements de cette tête laser et du faisceau laser sur la surface de travail pour former les formes et caractéristiques personnalisées désirées.

Quels sont les types de machines de découpe laser CNC ?

Les découpeurs laser CNC sont généralement classés en fonction de l'état du milieu laser actif (solide, liquide ou gaz) et du composant du milieu laser actif (par exemple, CO2, Azote, etc.). Voici trois des types de lasers les plus couramment utilisés aujourd'hui :

1. Découpeur laser CNC CO2
2. Découpeur laser CNC à cristal
3. Découpeur laser CNC à fibre

#1 Découpeur laser CNC CO2

Le découpeur laser CO2 est un type de laser à gaz qui utilise le dioxyde de carbone comme milieu laser actif. Ce sont les types de découpeurs laser les plus courants principalement en raison de leur capacité de puissance de sortie élevée et de leur efficacité.

Les découpeurs laser CO2 génèrent une puissance de sortie allant jusqu'à 15 kW et une efficacité allant jusqu'à 30 % (la plus élevée de tous les découpeurs laser à gaz). Ils sont idéaux pour couper des caractéristiques fines et des angles aigus, surtout dans les tôles ou métaux avec une épaisseur de moins de 10 mm. Les découpeurs laser CO2 de puissance supérieure peuvent aussi fournir une bonne qualité de coupe sur des surfaces métalliques plus épaisses.

#2 Découpeur laser CNC à fibre

Les découpeurs laser à fibre sont une technologie laser plus récente qui utilise une banque de diodes pour créer le faisceau, qui est focalisé à travers un câble à fibre optique. Les découpeurs laser à fibre vous permettent d'atteindre un processus de coupe plus rapide et plus propre que les découpeurs laser CO2, surtout dans les matériaux avec une épaisseur de moins de 5 mm.

Bien que les lasers à fibre soient compatibles avec une large gamme de matériaux, vous devez porter une attention particulière à l'argent.

L'argent retient la chaleur du laser et commence à se déformer pendant les opérations de coupe, rendant difficile l'obtention de la pièce usinée désirée. En conséquence, les ateliers de premier ordre utilisent généralement un support comme dissipateur thermique pour transférer la chaleur loin de la pièce en argent pendant les opérations de découpe laser à fibre.

#3 Découpeur laser CNC à cristal

Les découpeurs laser CNC à cristal utilisent des faisceaux faits de cristaux comme le grenat d'yttrium-aluminium dopé au néodyme (Nd:YAG) et l'orthovanadate d'yttrium dopé au néodyme (Nd:YVO).

Les découpeurs laser à cristal ont généralement une intensité plus élevée (ou puissance laser) que les découpeurs laser CO2, ce qui signifie que vous pouvez les utiliser pour couper à travers des métaux plus épais. Ces découpeurs ont aussi une large gamme de compatibilité de matériaux, incluant les métaux, le verre, le bois et les plastiques.

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Avantages de la découpe laser CNC

Voici une liste de certains des avantages du procédé de découpe laser CNC par rapport aux procédés d'usinage CNC conventionnels :

1. La découpe laser CNC produit des designs plus complexes et des trous aussi petits que 2 mm avec un haut degré de précision et d'exactitude.
2. La découpe laser CNC produit des coupes plus nettes, éliminant le besoin d'opérations de post-traitement (ou de finition) supplémentaires.
3. Les découpeurs laser CNC éliminent le besoin de plusieurs outils de coupe ou d'outils personnalisés, comme dans les fraiseuses et routeurs CNC conventionnels.
4. La nature sans contact du procédé de découpe laser diminue le risque de distorsion et de contamination du matériau, les rendant idéaux pour l'usinage de composants qui seront utilisés dans l'industrie médicale.

Découpe laser CNC : Gensun Precision Machining peut vous aider

Sans aucun doute, la conception unique et les avantages des découpeurs laser CNC les rendent si précieux dans l'industrie manufacturière aujourd'hui.

Mais juste parce que ces machines simplifient l'usinage, cela ne signifie pas que le procédé de découpe laser CNC est moins complexe que l'usinage CNC. Donc, si vous voulez que votre produit soit bien fait du premier coup, vous devez travailler avec un atelier de premier ordre qui a un historique de fabrication de pièces avec précision et exactitude en utilisant des découpeurs laser CNC.

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