Principe
Un faisceau laser concentré fond ou vaporise le métal et un gaz d'assistance évacue la matière. Le laser fibre (de 1 à plus de 30 kW) est très rapide sur les épaisseurs fines et moyennes, coupe acier, inox, alu, cuivre et laiton, avec un faible coût d'exploitation. Épaisseurs courantes : jusqu'à 25 mm en acier sur les machines de 12 à 20 kW. Précision de l'ordre de ±0,1 mm, saignée de 0,1 à 0,3 mm, petite zone affectée thermiquement.
Comprendre pas à pas
1. La situation
Un sous-traitant en tôlerie découpe surtout de l'acier de 1 à 6 mm, de l'inox et de l'aluminium. Sa machine laser CO₂ de 15 ans est lente et gourmande en énergie. Question : qu'apporte un laser fibre ?
2. Vitesses de coupe indicatives, laser fibre 6 kW
| Matière et épaisseur | Gaz | Vitesse indicative |
|---|---|---|
| Acier 1 mm | azote ou air | ≈ 40 m/min |
| Acier 3 mm | azote | ≈ 12 m/min |
| Acier 10 mm | oxygène | ≈ 2,5 m/min |
| Inox 2 mm | azote | ≈ 20 m/min |
| Aluminium 3 mm | azote | ≈ 15 m/min |
Ordres de grandeur : dépendent de la machine, de la puissance et de la qualité visée.
3. L'idée
Le laser fibre produit un faisceau de courte longueur d'onde (≈ 1 µm), transporté par fibre optique, bien absorbé par les métaux. Il est très rapide sur les tôles fines et moyennes, coupe bien les métaux réfléchissants (aluminium, cuivre, laiton), consomme 2 à 3 fois moins d'électricité qu'un CO₂ et demande peu de maintenance.
Points forts
Vitesse sur faibles épaisseurs, rendement énergétique, métaux réfléchissants.
Limites
Sur fortes épaisseurs, l'état de surface de coupe peut être moins beau qu'au CO₂.
Sécurité
Rayonnement dangereux pour les yeux : machine entièrement capotée.
4. Le remplacement
Analyse du mix. 80 % des pièces en épaisseur ≤ 6 mm.
Choix. Laser fibre 6 kW avec chargeur automatique.
Résultat. Temps de découpe −55 % sur le mix, électricité −60 %, découpe du cuivre et du laiton possible.
5. À vous de jouer : temps de découpe
Comparez le temps de découpe (minutes) d'une tôle type selon la technologie.
6. Ce qu'il faut retenir
- Laser fibre : rapide sur tôles fines et moyennes, économe, métaux réfléchissants.
- Gaz : oxygène pour l'acier épais, azote pour inox, alu et bords sans oxyde.
- Machine capotée : rayonnement dangereux.
Mise en œuvre
- Acteurs
- Programmeur CFAO, opérateur laser, méthodes
- Durée
- Programmation de quelques minutes à 1 heure par imbrication
- Livrables
- Programme imbriqué, pièces découpées et triées
- Préparer les fichiersDXF dépliés ou STEP 3D, contrôlés : contours fermés, pas de doublons, cotes réelles, calques nettoyés.
- ImbriquerRegroupez les pièces de même matière et épaisseur, optimisez le taux d'utilisation et les coupes communes, ajoutez les micro-attaches pour maintenir les petites pièces.
- Choisir gaz et paramètresAzote pour l'inox, l'aluminium et les pièces à peindre sans calamine ; oxygène pour l'acier épais ; air pour les tôles fines. Paramètres selon la base technologique de la machine.
- Contrôler la première tôleCotes, qualité de bord (bavures, stries), perpendicularité, trous de petit diamètre.
- Découper et dépiécerÉvacuation des pièces, marquage ou étiquetage par OF, tri vers le pliage ou l'ébavurage.
- EntretenirContrôle quotidien de la buse et de la lentille de protection, centrage du faisceau : la qualité en dépend.
Exemple d'application
Platines en inox de 3 mm coupées à l'azote : bord brillant sans oxyde, prêtes à souder. Temps de coupe de 40 s par pièce contre 3 min en poinçonnage avec plusieurs outils.
Points de vigilance
- Diamètre de trou inférieur à l'épaisseur : qualité dégradée
- Pièces très petites qui basculent dans la grille