La comparaison entre la découpe laser et la découpe plasma fait débat depuis longtemps.
Bien que chaque technologie de découpe présente ses avantages et ses inconvénients, la méthode prédominante au cours de la dernière décennie tend à être la découpe laser, grâce aux progrès rapides de la technologie des lasers fibre.
1. Introduction
La découpe laser et la découpe plasma sont toutes deux des techniques populaires dans la fabrication métallique. Le choix de la méthode dépend principalement du matériau à découper. Bien que les deux puissent découper efficacement des pièces métalliques, elles utilisent des procédés totalement différents. Chaque méthode présente des avantages particuliers. Le choix dépendra du budget, des tolérances attendues, du type de métal et de son épaisseur.
2. Découpe plasma
La découpe plasma est la plus ancienne des deux technologies, développée dans les années 1950 comme alternative au chalumeau, incapable de couper des métaux tels que l’acier inoxydable, l’aluminium ou le cuivre.
Figure 1 : Découpe plasma CNC
Découpe plasma CNC
La découpe plasma fonctionne en propulsant un gaz chauffé et ionisé (plasma) à grande vitesse à travers une buse vers le métal. Cela crée un arc électrique dans le gaz. L’arc ionise une partie du gaz, formant un canal de plasma conducteur. Lorsque le courant traverse ce plasma, une chaleur suffisante est générée pour faire fondre le métal et réaliser la coupe.
Grâce à ce principe, les machines plasma peuvent couper tout métal conducteur : acier inoxydable, aluminium, cuivre, laiton, ainsi que l’acier doux. Elles sont particulièrement efficaces pour les fortes épaisseurs, jusqu’à 50 mm. Pour les matériaux très réfléchissants ou les tôles épaisses, la découpe plasma est généralement privilégiée. Cependant, pour des tolérances serrées et une finition de haute qualité, la découpe laser est la solution idéale.
3. Découpe laser
La découpe laser utilise un faisceau laser focalisé pour faire fondre ou brûler le métal. Il existe deux technologies principales : les lasers CO₂ et les lasers fibre. Les deux utilisent un laser pour découper le métal, mais diffèrent par la manière dont le faisceau est généré et focalisé. Les lasers fibre utilisent des fibres optiques et des diodes laser haute puissance, tandis que les lasers CO₂ utilisent un mélange gazeux excité électriquement. Ces technologies fonctionnent à des longueurs d’onde différentes, ce qui influence l’absorption du laser par le matériau.
Figure 2 : Découpe laser CNC
Découpe laser CNC
4. Comparaison entre découpe plasma et découpe laser
- Les machines de découpe laser nécessitent un investissement initial nettement plus élevé que les machines plasma.
- Les coûts d’exploitation des lasers sont nettement plus élevés que ceux du plasma.
- La découpe laser offre une meilleure efficacité et un meilleur rendement que la découpe plasma.
- Les coûts de maintenance et d’exploitation des machines plasma sont plus élevés que ceux des lasers.
- La découpe laser offre une meilleure finition et une précision plus élevée, tandis que le plasma présente des tolérances de coupe plus importantes.
- Le plasma peut couper des métaux plus épais que le laser, bien que les progrès des lasers fibre (machines de 15 kW) permettent désormais de découper des épaisseurs plus importantes.
- Le plasma est limité à la découpe des métaux, tandis que le laser peut découper une large variété de matériaux.
5. Conclusion
Bien que les lasers fibre nécessitent un investissement initial plus élevé, ils offrent un rendement supérieur et une qualité de coupe nettement meilleure que les machines plasma. Historiquement, les lasers étaient moins performants sur les fortes épaisseurs, mais avec les récentes avancées technologiques (par ex. machines de 15 kW), l’acier jusqu’à 30 mm peut désormais être découpé avec une précision élevée.
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