F.A.Q.
Le laser au CO2 est généré par l’excitation d’un mélange gazeux à base de dioxyde de carbone, d’hélium et d’azote. La différence principale pour l’utilisateur réside dans la méthode de transmission, dans la taille du rayon lumineux et dans la consommation d’énergie. La méthode de transmission du laser à fibre s’effectue à travers une fibre optique de différentes sections selon l’application. Pour le laser CO2 en revanche, le faisceau est réfléchi à travers une série de miroirs jusqu’à la tête de découpe. Le laser CO2 a donc historiquement des limites dimensionnelles et des coûts de maintenance élevés pour le réglage des miroirs.
Le spot d’un laser à fibre présente un ordre de grandeur inférieur au CO2. L’énergie est donc très concentrée. Les vitesses de découpe pour un laser à fibre sur de fines épaisseurs d’acier inox ou aluminium sont donc très élevées. Au contraire, la qualité de coupe en termes de rugosité de surface pour les matériaux susmentionnés est meilleure dans la technologie CO2.
Pour finir, la puissance électrique installée avec la même puissance de la source laser est d’environ 50 %.
Les avantages du laser à fibre sont une réduction du coût de découpe qui s’explique par trois facteurs :
• La découpe sur de fines épaisseurs est jusqu’à 100 % plus rapide.
• Le coût énergétique avec le même procédé d’imbrication des pièces est réduit de moitié.
• Les frais de maintenance sont pratiquement nuls.
Le laser à fibre a comme limite son domaine d’utilisation réduit à la tôle, tandis que le laser CO2 peut découper aussi des tissus, du plastique, du verre.
Le laser à fibre a une fréquence lumineuse dangereuse pour l’œil ; la cabine doit donc être fermée avec des vitres spéciales et certifiées. La manipulation de la tôle (chargement par le haut ou introduction de petites feuilles) et le contrôle visuel du processus sont ainsi plus difficiles.
Pour finir, la rugosité de surface est plus importante qu’avec le laser CO2 et pour certaines applications, elle n’est pas acceptable. D’excellents résultats ont toutefois été obtenus au cours de ces dernières années en changeant le mode de fréquence du laser et en rapprochant beaucoup la qualité des deux technologies.
Les principes généraux de découpe sont les mêmes en termes de position du point focal, de puissance ou de vitesse. Mais les paramètres ne sont pas les mêmes. Le laser à fibre, de par la taille réduite du point focal est beaucoup plus sensible aux changements de qualité du matériau.
Pour dimensionner correctement l’investissement, il ne suffit pas de connaître les types de matériaux et le format de la tôle. Il est très important de comprendre à quelle fréquence l’épaisseur/le matériau change, le type de production, la qualité du matériau qui sera acheté, les espaces dans l’entreprise, la valeur du bien à l’avenir, le niveau de connaissances du personnel interne.
Les deux principaux éléments qui pourraient chambouler l’investissement sont la puissance du générateur et le niveau d’automatisation (chargement et déchargement automatiques), qui doivent être soigneusement calibrés également en collaboration avec le commercial de référence.
Il n’y a pas de réponse définitive à cette question. Les limites historiques du plasma sont les tolérances dues à la géométrie, la conicité, l’altération thermique, la présence de bavures et le diamètre des trous. Pour le Laser, en revanche, la limite en plus du niveau d’investissement sur les épaisseurs moyennes à élevées est représentée par la vitesse et la variabilité du procédé en fonction du matériau (par exemple degré d’oxydation de surface). ll faut que le client analyse sa production et qu’il identifie sa valeur ajoutée. Avec la même épaisseur découpée, le choix entre une entreprise sous contrat et une entreprise fabriquant ses propres machines pourrait changer : devant couper 10-15 mm d’acier au carbone, l’investissement le plus approprié dépend du nombre de fentes/trous ou de l’utilisation prévue du produit.
La ventilation est un autre champ d’application. Le laser, de par sa rapidité de coupe, sa précision et sa répétabilité, a acquis quelques parts de marché. Mais la différence en termes d’investissement et d’utilisation d’un système de découpe plasma avec un générateur d’air prime toujours le plasma en termes de chiffres.
Dans la découpe plasma, l’acier inoxydable a été historiquement coupé en azote/azote ou avec des mélanges spécifiques et coûteux. Thermal Dynamics a introduit, il y a plus de 25 ans, une technologie de pulvérisation sur le circuit secondaire d’eau afin de refroidir la coupe et de la rendre brillante et immédiatement soudable. Ces dernières années, Hypertherm, avec la série XPR, a comblé cette lacune technologique : au fil des ans, le marché a en effet primé cette solution notamment en raison de son coût de coupe. L’eau, même si elle doit être filtrée et si elle nécessite de son propre système, est bon marché par rapport à l’azote ou au H35.
La console de gaz automatique est de plus en plus répandue. Cet accessoire permet de réguler les gaz de découpe et les ampères directement depuis le CN selon la programmation. Le système devient de plus en plus indépendant de l’opérateur (un avantage à un moment historique où les opérateurs qualifiés sont difficiles à trouver) et permet le marquage.
Sur certains modèles de générateurs de découpe de dernière génération, la console de gaz automatique est devenue une partie intégrante de la solution de base et non plus une option, vu sa diffusion et son coût relativement faible.
L’oxycoupage est une technologie destinée à la découpe d’épaisseurs moyennes à élevées d’acier au carbone. La vitesse de découpe est plus lente par rapport au plasma et des solutions à chalumeaux multiples sont souvent utilisées pour exécuter simultanément le même profil. Le premier chalumeau représente le maître et les autres seront les esclaves.
La technologie de l’oxycoupage est souvent sous-estimée, vu que les pièces sont d’énormes plaques de fer. Mais travailler avec la technologie d’oxycoupage nécessite une grande connaissance du procédé. De plus, la marge d’erreur est très réduite : se tromper sur une pièce en oxycoupage peut représenter une perte de milliers d’euros.
La technologie s’est concentrée sur la partie de contrôle lors de la phase de défoncement, sur l’allumage du chalumeau et le capteur capacitif.
Lors de la phase de défoncement, la matière fondue s’échappe et doit être gérée en plusieurs phases pour ne pas endommager la torche. L’allumage du chalumeau est désormais interne, donc plus sûr et toujours géré via CN.
Les clients coupent différents matériaux, généralement de l’acier au carbone, de l’acier inoxydable et de l’aluminium. En coupant pendant de nombreuses heures, l’aluminium ou le titane produisent des poussières qui, au contact d’une étincelle, d’une flamme ou d’une décharge électrique peuvent générer une explosion. Le filtre ATEX, qui a une structure renforcée et un système d’évacuation de la contre-pression, est toujours équipé d’une vanne rotative de sécurité.
Lorsque le trou est réalisé avec une découpe thermique, la surface est thermiquement altérée et plus dure. Une opération ultérieure de taraudage/filetage devient de ce fait très compliquée.
L’unité de perçage permet également de fraiser : la distance entre la tôle et le raccord de l’outil est connue et donc la profondeur du fraisage est très précise.
Ce système est idéal du point de vue de la logistique de production et de la répétabilité.
Produit unique que Promotec produit depuis 2012, XDREAM est un fleuron du Made in Italy.
La combinaison des deux technologies permet d’utiliser ce qu’il y a de mieux en termes de qualité de découpe et/ou de vitesse et/ou de coût d’utilisation. L’interface utilisateur est déjà prévue pour sélectionner la technologie sur les différentes lignes de découpe, ce qui rend la programmation très simple pour le bureau d’études. Le client idéal pour cette solution produit des plaques de grandes tailles, nécessitant éventuellement d’un soudage ultérieur (plasma pouvant être équipé d’un biseau en option), où il faut effectuer des usinages internes tel que des trous et des fentes de haute précision.
XDREAM est également utile pour les entreprises sous contrat qui peuvent gérer les coûts de production toujours au minimum et qui exploitent deux technologies dans le même espace d’entreprise.
