Qu'est-ce qui est impliqué dans la découpe au laser d'acier?
L'acier de découpe laser est une méthode extrêmement précise et extrêmement rapide de découpe de formes parfois complexes dans des pièces d'acier à l'aide de faisceaux laser de grande puissance. Les lasers utilisés dans le processus dégagent de grandes quantités d'énergie thermique lorsqu'ils se concentrent sur l'acier, faisant ainsi fondre efficacement un canal à travers le matériau. La découpe laser de l'acier nécessite une installation spécialisée qui consiste généralement en une tête laser fixée à un gabarit tridimensionnel piloté par un ordinateur ou une tête laser statique au-dessus d'une table mobile. L'ordinateur envoie des instructions au gabarit ou à la table, qui déplace alors le laser par rapport à la pièce ou inversement. Selon l’application, ces installations peuvent être constituées de vernis au laser seul ou au gaz assisté.
Les lasers à haute puissance, en particulier les types à dioxyde de carbone (CO2), génèrent suffisamment de chaleur intense lorsqu'ils sont concentrés pour couper sans effort une large sélection de matériaux d'épaisseurs variables. Cette caractéristique est utilisée à bon escient dans le matériel de découpe au laser en acier. Le processus produit des coupes extrêmement fines et nettes sur des profilés complexes en acier d'une épaisseur allant jusqu'à 1 pouce (25 mm). Les lasers utilisés sont généralement du type CO2 avec une puissance allant jusqu'à 6 kW. Le faisceau émis par la tête laser est focalisé sur la pièce à l’aide d’une série de lentilles calibrées pour obtenir des performances de point de coupe optimales pour le matériau à couper.
L’avancement de la coupe dans l’acier de coupe au laser est obtenu de deux manières. Le premier est une configuration laser mobile où la tête laser elle-même est déplacée sur la pièce à usiner sur un gabarit de découpe multidimensionnel. La seconde méthode utilise une tête laser statique et une table mobile qui déplace la pièce pour terminer la coupe. Les deux systèmes sont généralement pilotés par des programmes à commande numérique par ordinateur (CNC) qui permettent une précision extrême et des vitesses de coupe élevées, même lors de la découpe de profils très complexes.
Les procédés de coupe réels utilisés dans l'acier de découpe au laser se divisent en deux catégories: le laser seul et l'assistance au gaz. Les types laser seuls utilisent le faisceau laser focalisé seul pour couper l'acier. Les systèmes d'assistance au gaz utilisent un jet de gaz sous haute pression dirigé coaxialement au point de fusion par rapport au faisceau laser. Ce jet de gaz aide à éliminer le matériau fondu de la coupe et sert également à améliorer l'efficacité du laser en créant une réaction exothermique au niveau du point de coupe. Cette réaction augmente la température du bain de fusion et accélère le processus de coupe, même avec des lasers moins puissants.