Qu'est-ce qui est impliqué dans la découpe laser de l'aluminium?
Le découpage au laser de l'aluminium peut être plus difficile que l'utilisation de lasers pour le découpage de précision de l'acier au carbone, de l'acier inoxydable ou d'autres matériaux. L'aluminium est difficile à couper au laser car il est à la fois réfléchissant et à haute conductivité thermique, ce qui lui permet de dissiper de la chaleur. En raison de ces caractéristiques, le découpage au laser de l'aluminium nécessite une manipulation et un équipement spécifiques pour lui fournir une qualité adéquate.
Il existe deux grandes classes de lasers utilisés pour le découpage des métaux. Ceux-ci comprennent les lasers à cristaux dopés au néodyme ou au néodyme et les lasers à gaz à dioxyde de carbone (CO 2 ). Les lasers à cristal focalisent et amplifient le faisceau lumineux à travers un cristal solide composé des éléments qui les décrivent. Les lasers à CO 2 utilisent du dioxyde de carbone pour gérer le faisceau de lumière laser.
En plus du laser, une technologie d'assistance au gaz peut être utilisée. Les systèmes d'assistance au gaz utilisent un flux de gaz passant soit par la buse à faisceau laser, soit par une buse secondaire. Ceci élimine le métal fondu, les gaz et autres matériaux de la zone de coupe.
Pour couper de l'aluminium avec un laser, il faut des lasers de puissance supérieure à celle requise pour d'autres métaux. Une assistance au gaz est souvent nécessaire pour empêcher les scories fondues de s'accumuler au bord inférieur de la coupe. L'aluminium conduit la chaleur et refroidit rapidement, ce qui peut entraîner une mauvaise finition de la coupe. Les tôles d'aluminium plus épaisses nécessiteront normalement l'utilisation d'un laser à CO 2 , qui est plus puissant que les lasers de classe néodyme.
La découpe laser de l’aluminium peut être réalisée soit en déplaçant la feuille d’aluminium sous la tête de découpe optique, soit en déplaçant la tête optique sur une feuille d’aluminium fixe. Cette dernière méthode est appelée système d’optique en vol et est généralement connectée à un système de découpe informatisé. Les systèmes optiques volants sont plus couramment utilisés pour les grandes opérations de découpe industrielle, car le stock de tôles en aluminium peut être très volumineux et il serait difficile de le déplacer sous une tête de découpe fixe.
Un certain nombre de considérations doivent être prises en compte lors de la découpe au laser d’aluminium. La consommation d'énergie électrique peut être considérablement plus élevée pendant ce processus que pour d'autres technologies de coupe. La consommation d'énergie peut également être nettement supérieure à celle requise pour les autres métaux. Des coûts supplémentaires sont engendrés par la nécessité d'une assistance au gaz pour éliminer les déchets et maintenir une qualité de coupe élevée.
La conductivité thermique élevée de l'aluminium peut limiter l'épaisseur de l'aluminium qui peut être raisonnablement coupée avec les systèmes laser. La découpe au laser de l’aluminium crée des températures élevées aux bords de la coupe pouvant modifier les propriétés du métal à proximité de la coupe, ce qui peut nécessiter un traitement thermique supplémentaire. Comprendre ces considérations est la clé de la rentabilité du processus.