Les technologies de decoupe laser pour l'industrie du metal
La decoupe laser industrielle utilise un faisceau de lumière cohérente, concentre sur une tâche de quelques dizaines de micrometres, pour fondre et vaporiser la matière metallique avec une précision au dixieme de millimetre. Le laser fibre metal est aujourd'hui la technologie dominante pour la decoupe des toles acier, inox 316L et aluminium jusqu'a 30 mm d'épaisseur. Son rendement electro-optique supérieur a 35 %, contre 10 % pour le laser CO2, reduit considérablement la consommation électrique. Un laser fibre de 10 kW decoupe l'acier doux de 25 mm a une vitesse de 0,8 m/min, et la tole inox 316L de 3 mm a plus de 20 m/min, avec une zone affectée thermiquement (ZAT) inférieure a 0,1 mm.
La qualité du trait de decoupe laser industrielle est caractérisée par la perpendicularite du bord (ISO 9013), la rugosite du bord coupe (Rz de 10 a 100 micrometres selon la vitesse et la puissance) et l'absence de bavure en fond de decoupe. Le gaz d'assistance joue un rôle déterminant : l'azote haute pression (10 a 20 bars) pour l'inox et l'aluminium empeche l'oxydation du bord coupe et produit une surface argentée directement soudable. L'oxygene basse pression (0,5 a 3 bars) favorise l'exotherme de combustion sur l'acier carbone, accelerant la vitesse de decoupe tole précision de 20 a 40 % mais laissant un bord oxide jaune qui nécessité parfois un nettoyage avant soudage ou peinture.
La programmation d'une machine de decoupe laser industrielle part du fichier CAO DXF ou STEP de la pièce, qui est importe dans un logiciel de cadrature automatique (nesting). Ce logiciel optimise la disposition des pièces sur la tole pour maximiser le taux d'utilisation matière et généré automatiquement le programme CN. Les machines modernes équipées d'une tête de détection d'altitude suivent automatiquement les deformations de la tole, maintenant une distance focale constante et garantissant la qualité du trait sur toles gondolées. L'intégration des machines de laser fibre metal dans des cellules FMS (Flexible Manufacturing System) avec chargement de tole automatique et dechargement des pièces par bras robot assure une production 24/24 heures sans operateur.
