L’industrie de la métallurgie et de la découpe au laser acier est réputée pour ces différents lasers utilisés afin d’obtenir une découpe appropriée au matériau. Précise, rapide et économique, elle permet d’obtenir des pièces aux finitions irréprochables, même dans des formes complexes. Cette technique, qui utilise un faisceau laser de haute puissance pour sectionner le métal, est aujourd’hui utilisée dans de nombreux secteurs industriels comme de la construction à l’automobile, mais aussi l’aéronautique ainsi que la chaudronnerie.
Notre article vous détaille tous les types de découpe laser, les épaisseurs d’acier compatibles ainsi que les contraintes spécifiques qu’il faut prendre en compte pour obtenir des résultats des plus optimaux.
Introduction à la découpe au laser acier
Ce procédé de fabrication repose sur la focalisation d’un faisceau laser extrêmement concentré sur la surface du métal. Une grande quantité d’énergie escst concentré sur une zone restreinte. Le faisceau chauffe le matériau à très haute température jusqu’à ce qu’il fonde ou se vaporise, permettant une coupe nette et rapide.
Le procédé est assisté par un gaz – souvent de l’oxygène ou de l’azote – qui optimise la coupe en évacuant les résidus et en augmentant l’énergie de fusion ou de réaction chimique avec le métal.
La découpe au laser est particulièrement appréciée pour sa rapidité sa précision et sa capacité à traiter des matériaux de différentes épaisseurs.
Si vous souhaitez en connaître davantage sur la découpe au laser acier, nous vous invitons à découvrir le site de Basco Landes. Leur expertise saura vous accompagner et répondre à votre besoin.
Les trois grandes technologies de découpe laser acier
Trois types de laser sont réquisitionnés pour la découpe laser acier, chacun ayant ses avantages spécifiques en fonction des applications :
- Laser CO₂ :
Le plus connu. Cette technique utilise un gaz carbonique excité électriquement pour produire un faisceau laser. On le choisit généralement pour de la découpe de matériaux non métalliques car il convient parfaitement. Toutefois, il est aussi performant pour les aciers de types « fins » à « moyens ».
Parmi ses inconvénients : son prix : plus coûteux en maintenance et en énergie que les autres types.
- Laser à fibre :
Il s’agit de diodes laser amplifiées utilisées via fibre optique et convient parfaitement pour les matériaux et métaux épais. Mais il peut aussi être utilisé pour les aciers fins grâce à sa très haute densité de puissance. En termes d’avantage il est très rapide et économique en énergie (soit un choix privilégié pour les applications industrielles lourdes) et possède une durée de vie supérieure à ses compères.
- Laser YAG :
Cette méthode utilise un cristal de grenat d’yttrium-aluminium. Moins connu et répandu, il est toutefois très pertinent pour les applications de micro-découpe et de précision. Ce qui permet une très haute qualité de découpe sur de petites pièces ou composants. On le retrouve souvent dans l’industrie de l’aéronautique et de l’automobile.
Quelles épaisseurs d’acier peut-on découper au laser ?
Polyvalence et efficacité riment avec découpe au laser acier, en effet, elle est adaptée à une large gamme d’épaisseurs :
| Type d’acier | Épaisseur découpable (en mm) | Type de laser préconisé |
| Acier doux | jusqu’à 25 mm | laser fibre et YAG |
| Acier inoxydable | jusqu’à 20 mm | laser fibre et YAG |
| Acier galvanisé | jusqu’à 10 mm | Laser CO2 |
| Acier haute résistance | jusqu’à 15 mm selon la machine | laser fibre et YAG |
Attention tout de même, ces limites peuvent varier selon la puissance du laser utilisé (souvent entre 1 kW et 12 kW) et la qualité souhaitée de la découpe.
Les avantages et inconvénients à la découpe au laser acier
Si vous n’êtes pas encore convaincu, laissez-nous vous convaincre encore plus en vous donnant ses qualités mais aussi en vous alertant sur les points à améliorer pour la découpe au laser acier :
Pourquoi se fier à la technique de la découpe au laser acier ?
- Une précision millimétrique : idéale pour les découpes complexes.
- Faible déformation thermique : contrairement à la découpe plasma ou flamme.
- Finition nette : peu de bavures, pas ou peu de retouches nécessaires.
- Rapidité d’exécution, les temps de production sont donc crédit et la productivité augmentée.
- Flexibilité : adaptée aux prototypes comme aux grandes séries.
Les contraintes spécifiques de la découpe au laser acier
Malgré ses nombreux avantages, la découpe au laser acier présente quelques contraintes techniques à maîtriser :
- Réflexion du faisceau. Les aciers très brillants, comme l’inox poli, peuvent réfléchir le faisceau et endommager les optiques. D’où la nécessité d’utiliser des lasers à fibre avec une protection renforcée.
- Maintenance régulière. Ces machines demandent de faire des maintenances régulièrement afin d’assurer leur bon fonctionnement (nettoyage, remplacement des pièces abîmées, calibration du faisceau laser, etc.)
- Zone affectée thermiquement (ZAT). La chaleur intense crée une zone affectée autour de la coupe qui peut modifier la microstructure du métal. Cela est particulièrement critique pour les pièces soumises à des contraintes mécaniques fortes.
- Oxydation des bords. Lorsque l’oxygène est utilisé comme gaz d’assistance, une couche d’oxyde peut se former sur les bords, nécessitant un traitement post-coupe (tels que le décapage, sablage ou passivation).
- Vitesse vs qualité. Plus la vitesse de coupe est élevée, plus la productivité est importante, mais au détriment parfois de la précision. Il faut donc trouver un équilibre selon le type de projet.
Nous vous invitons à consulter : Comment la qualité du faisceau impacte la découpe laser sur métal épais.
Une technologie novatrice
La découpe au laser acier offre des avantages non négligeables comme la précision, la rapidité et la qualité de finition. Elle peut être adaptée à différentes épaisseurs d’acier et permet d’optimiser les processus de fabrication tout en garantissant des résultats de haute qualité.
En adoptant la découpe au laser acier, les entreprises peuvent améliorer leur productivité, réduire leurs coûts de production et offrir des produits de haute qualité à leurs clients.
Pour en apprendre plus sur Les paramètres avancés pour le laser découpe métal haute précision : le guide complet, lisez notre article.
