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Maîtriser les lasers tubes est souvent la première étape vers la productivité et la créativité dans la conception. Mais comment cela fonctionne-t-il exactement et quels sont les avantages que vous pouvez en tirer ? Cet article vous guide à travers les principes de base des lasers tubes en se concentrant sur les questions les plus fréquemment posées.
Le laser tube est une machine relativement nouvelle dans l’industrie manufacturière. La découpe laser et la technologie laser pour les plaques plates et les tôles existent depuis longtemps et sont utilisées par presque toutes les entreprises sérieuses de transformation des métaux. Ce n’est que depuis quelques années que la technologie de découpe laser est de plus en plus utilisée pour la découpe de tubes et de profilés. La machine utilise un faisceau laser pour découper des tubes métalliques et d’autres formes extrudées dans les pièces souhaitées.
Elle fonctionne en générant un puissant faisceau laser qui est dirigé vers la surface d’un tube métallique. Le faisceau laser fait fondre, évaporer ou brûler le matériau, créant ainsi une coupe nette et précise. Le processus de coupe est contrôlé par un système de mouvement commandé par ordinateur qui synchronise à la fois le faisceau laser et le mouvement du tube afin de créer la forme souhaitée. Le système comprend généralement un générateur laser, un résonateur qui amplifie le faisceau laser et une tête de coupe qui intègre le faisceau laser et le système de mouvement.
Comme leur nom l’indique, les lasers tubes sont particulièrement adaptés à la découpe au laser de tubes. Cela inclut toutes les formes et toutes les tailles de tubes, y compris les formes rondes, carrées, rectangulaires et même ovales. Cependant, la plupart des métallurgistes ignorent que les lasers tubes peuvent également découper de nombreuses autres formes, notamment des profilés angulaires, des profilés en U, des poutres et même des extrusions sur mesure.
Les lasers tubes fonctionnent pratiquement de la même manière que les lasers à plat en ce qui concerne les types de matériaux qu’ils peuvent découper. Les lasers CO2 découpent les métaux traditionnels, dont l’acier, l’acier inoxydable, l’aluminium et les matériaux galvanisés. Les lasers tubes qui utilisent la technologie à fibre découpent tous les matériaux susmentionnés, ainsi que le cuivre et le laiton. La réflectivité a toujours été un problème lors de la découpe avec des lasers CO2.
Certains lasers à plat ont une fonction supplémentaire qui leur permet de traiter de petites formes tubulaires. Ce type de machine nécessite souvent un temps de réglage assez long pour passer des plaques plates aux formes tubulaires. De plus, presque toutes ces machines sont limitées par le fait qu’elles ne peuvent découper qu’en deux dimensions. Les lasers tubes, en revanche, sont spécialement conçus pour découper de longues pièces. Certains modèles peuvent même prendre des faisceaux de tubes et charger les longueurs successivement. Le grand avantage est l’efficacité. Le chargement manuel, comme avec un laser à plat, n’est plus nécessaire.
Une autre différence importante réside dans la taille des pièces pouvant être découpées. Les lasers à plat ne peuvent découper que des tubes dont la longueur maximale correspond à celle du lit laser, généralement un peu moins de trois mètres. Les lasers tubes, en revanche, peuvent généralement découper des tubes ou des angles d’une longueur maximale de six mètres, voire plus dans de nombreux cas. Enfin, presque tous les lasers tubes peuvent découper sur quatre à cinq axes. Cela leur permet de découper des formes et des dimensions inhabituelles, telles que des profilés angulaires, des profilés en U ou des poutres. Les lasers tubes peuvent également réaliser des chanfreins sur les pièces, ce qui les rend parfaitement prêtes pour le soudage. Les lasers à plat nécessitent une tête de coupe spéciale pour cela.
Tubes, profilés angulaires, profilés en U : tous ces types de profilés présentent plus de variations que les tôles ou les plaques planes. Cela pose toutefois certains défis lors de la découpe laser de tubes avec des tolérances très strictes.
La plupart des machines peuvent généralement respecter une tolérance de +/- 0,010. Les machines de découpe laser pour tubes utilisent souvent une technologie de palpeurs pour mesurer le tube avant de procéder à la découpe. Cette technologie garantit des pièces très précises, mais ralentit le processus de découpe. Tout bien considéré, 0,010 reste une tolérance très serrée, surtout par rapport aux méthodes traditionnelles telles que le sciage et le perçage.
Outre les torsions ou les courbures dans les formes structurelles, les lasers tubes peuvent rencontrer des difficultés avec la variabilité entre les rayons de bordure. Certains fabricants laminent des tubes avec un rayon de bordure de 0,125 millimètre, d’autres ont un rayon de bordure de 0,187 millimètre. Cette petite différence devient un gros problème lorsque le programmeur essaie de réaliser une découpe détaillée autour du tube. Souvent, cela peut être résolu en commandant des lots de dimensions de tubes auprès des mêmes fabricants pour la cohérence. Un autre problème est que les matériaux formés sont souvent moins propres que les tôles traditionnelles. La rouille, la saleté, la poussière et la peinture présentes sur le matériau peuvent compliquer ou, à tout le moins, ralentir la découpe au laser. Les fournisseurs de métaux s’efforcent de remédier à ce problème, car ils savent à quel point il est important que les matériaux formés soient propres pour la découpe au laser des tubes.
De plus en plus d’ingénieurs prennent conscience des possibilités offertes par la découpe laser de tubes. Des formes et des dimensions qui étaient auparavant coûteuses, voire impossibles à produire, deviennent désormais possibles et beaucoup plus simples. La découpe de rainures dans des tubes, par exemple, est un jeu d’enfant avec un laser tube. Cependant, le concept de production en aval est plus important que la technique. Les processus traditionnels de découpe de tubes et de formes sont généralement réalisés à l’aide d’une scie. Le déplacement, la mesure et le réglage de la scie pour découper des pièces à des angles de 45 degrés prennent beaucoup de temps et sont généralement assez imprécis.
Lorsque les pièces sont sciées de manière imprécise, cela pose des problèmes aux soudeurs plus loin dans le processus. Un travail de soudure supplémentaire sur un bord par rapport à l’autre fait que le cadre n’est plus d’équerre. Les soudeurs expérimentés ont appris à gérer ces variations, mais tout cela prend du temps, encore et encore. La découpe au laser des tubes est si précise qu’il n’y a pas d’ouvertures incohérentes ni de joints approximatifs. L’avantage est que les pièces sont découpées et soudées beaucoup plus rapidement. Il faut toutefois préciser que la technologie moderne de sciage a éliminé bon nombre de ces inconvénients. Mais plus la pièce est complexe, plus la découpe de tubes peut être pertinente.
