Les machines laser disponibles sur le marché diffèrent principalement par la source laser qu’elles utilisent. Chaque type de laser présente ses propres avantages et inconvénients et convient à différentes applications.
1. Introduction
La découpe précise des pièces métalliques est une étape essentielle du processus de fabrication métallique. La découpe laser permet d’obtenir des formes, des trous et des lignes très détaillés sur n’importe quelle tôle métallique avec une grande vitesse et une précision élevée. Grâce à ces caractéristiques avancées, la découpe laser réduit considérablement le temps de fabrication et élimine l’usinage ainsi que l’outillage.
Ces dernières décennies ont vu un développement exponentiel des machines de découpe laser. Lorsqu’on envisage d’investir dans une machine laser, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. L’un des principaux éléments est le choix de la technologie de découpe : lasers à fibre ou lasers CO₂.
2. Lasers CO₂
Apparus pour la première fois dans l’industrie manufacturière dans les années 1980, les lasers CO₂ sont les pionniers de la découpe laser. La technologie CO₂ génère de la lumière en combinant du dioxyde de carbone et de l’azote, puis amplifie ces photons en un faisceau focalisé d’une longueur d’onde d’environ 10 microns. Les lasers CO₂ nécessitent un temps de préparation avant la découpe et demandent un entretien plus important que les lasers à fibre.
Figure 1 : Laser CO₂
laser à fibre
3. Lasers à fibre
Bien que la technologie des lasers à fibre ait émergé dès les années 1970, elle n’a été industrialisée pour des applications de fabrication qu’à partir des années 2000. Cette industrialisation a été suivie par des développements rapides pour de nombreux types d’applications de découpe. Les lasers à fibre génèrent des photons lumineux grâce à des fibres optiques plutôt qu’à des gaz.
L’un des principaux avantages de la technologie fibre est que la longueur d’onde est d’environ 1 micron, soit dix fois plus petite que celle des lasers CO₂. Comme ils n’utilisent ni miroirs supplémentaires ni équipements pour contenir et transporter des gaz, les découpeurs laser à fibre sont plus compacts et moins volumineux. Ils sont également moins coûteux à exploiter et moins sujets aux pannes. Comme les lasers à fibre ne nécessitent pas de gaz pour fonctionner, ils consomment moins d’énergie et ont un impact environnemental réduit, ce qui en fait une option plus durable. Un laser fibre de 2 kW peut découper une tôle fine aussi rapidement qu’un laser CO₂ de 4 à 5 kW.
En revanche, les lasers CO₂ sont le choix optimal pour les tôles épaisses. Ils offrent une finition plus propre et une meilleure qualité de bord que les lasers à fibre pour les applications de forte épaisseur.
Pour les tôles de cuivre, de laiton et d’aluminium, les lasers à fibre offrent une découpe plus sûre et plus efficace que les lasers CO₂ grâce à leur faisceau moins réfléchissant. Les lasers à fibre entraînent presque la moitié des coûts d’exploitation des lasers CO₂ grâce à leur faible consommation d’énergie et à leur rendement électrique supérieur.
Les lasers à fibre disposent d’un chemin de faisceau optique entièrement isolé, tant à la source d’énergie qu’à la tête de découpe. Le faisceau n’est donc pas exposé aux contaminants comme c’est le cas pour les lasers CO₂. De plus, les chemins optiques à fibre maintiennent un centrage constant du faisceau dans la buse.
Figure 2 : Laser à fibre
laser à fibre
4. Conclusion
Les lasers à fibre offrent une découpe de tôle plus précise et de meilleure qualité tout en maintenant des coûts d’exploitation et de maintenance réduits, ce qui assure un meilleur retour sur investissement. Les lasers CO₂ conviennent à la découpe de matériaux épais avec une finition de haute qualité, mais ils sont beaucoup moins rentables que les lasers à fibre. Globalement, on peut affirmer que les lasers à fibre présentent une supériorité technologique et économique sur les lasers CO₂, ce qui explique leur domination actuelle sur le marché des nouveaux investissements laser.
Pour en savoir plus, veuillez consulter notre article sur la découpe laser vs la découpe plasma.
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