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Découpe laser fibre

Procédé

Découpe thermique par faisceau laser à fibre, procédé dominant en tôlerie fine et moyenne.

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 épaisseurGazVitesse indicative
Acier 1 mmazote ou air≈ 40 m/min
Acier 3 mmazote≈ 12 m/min
Acier 10 mmoxygène≈ 2,5 m/min
Inox 2 mmazote≈ 20 m/min
Aluminium 3 mmazote≈ 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
  1. Préparer les fichiersDXF dépliés ou STEP 3D, contrôlés : contours fermés, pas de doublons, cotes réelles, calques nettoyés.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Contrôler la première tôleCotes, qualité de bord (bavures, stries), perpendicularité, trous de petit diamètre.
  5. Découper et dépiécerÉvacuation des pièces, marquage ou étiquetage par OF, tri vers le pliage ou l'ébavurage.
  6. 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