Machine de découpe de tubes au laser à fibre (Guide 2024)

Les tubes et profilés sont omniprésents, de la mécanique et la construction de systèmes à l'industrie du meuble. La technologie laser a ouvert de nouvelles perspectives en matière de conception, entraînant une forte hausse de la demande, de plus en plus de designers tirant parti des avantages de la découpe laser. Découvrez des solutions complètes pour la découpe laser de tubes et apprenez-en davantage sur les capacités de nos machines. machine de découpe de tubes au laser à fibre.

Introduction

Si votre production exige automatisation, précision et flexibilité dans la manipulation de tubes métalliques, et que vous avez besoin de découpes complexes avec une grande précision, un machine de découpe laser pour tubes à fibres Cette technologie pourrait être la solution idéale. Elle permet des découpes de haute qualité et des motifs complexes, parfaits pour les travaux d'assemblage et de construction. Pour des découpes nettes et précises ne nécessitant aucune finition, la machine de découpe laser à fibre est le choix optimal. Afin de vous aider à déterminer si cette technologie convient à votre activité, nous avons élaboré un guide complet. Découvrez nos informations pour comprendre les avantages des machines de découpe laser à fibre et prendre une décision éclairée pour vos projets de tubes métalliques.

Qu'est-ce que la découpe laser de tubes ?

La découpe laser de tubes est un procédé permettant de découper des tubes, des profilés ou des canaux à la longueur souhaitée. Elle permet également de percer des trous ou de réaliser des motifs dans les tubes.

Il s'agit d'une technique de découpe précise. Elle peut également être utilisée sur une grande variété de matériaux, de toutes formes et de toutes tailles. Si vous envisagez la découpe de tubes au laser, recherchez un fabricant de métaux avec des années d'expérience dans la découpe laser.

2 axes ou 3 axes

Les équipements de découpe de tubes au laser se déclinent en différents types capables de répondre à différents besoins de découpe. 

Une machine à deux axes découpe les tubes selon deux dimensions. Elle est idéale pour la découpe à longueur. Elle convient également à la réalisation de pièces et d'assemblages pour les structures tubulaires. 

Une machine de découpe laser de tubes à 3 axes découpe en 3 dimensions. Ces machines sont utilisées pour le chanfreinage ou la découpe en biseau.

Qu'est-ce qu'une machine de découpe de tubes au laser à fibre ?

Une machine de découpe de tubes au laser à fibre est un outil de pointe conçu pour découper des tubes métalliques avec une précision et une rapidité exceptionnelles grâce à la technologie laser à fibre. Cette machine utilise des lasers à fibre haute intensité qui génèrent un faisceau lumineux focalisé, dirigé sur le tube métallique pour réaliser des découpes précises. Le faisceau laser chauffe le métal jusqu'à fusion ou vaporisation, permettant ainsi des découpes nettes et précises. Le système de contrôle sophistiqué de la machine guide ensuite le laser le long de la trajectoire de découpe souhaitée, ce qui la rend idéale pour les industries exigeant des découpes complexes et précises de tubes métalliques.

Pourquoi utiliser une découpeuse laser tubulaire ?

La découpe laser de tubes offre plusieurs avantages par rapport aux méthodes traditionnelles. Elle est plus précise, plus rapide et permet de découper facilement des formes et des motifs complexes. Elle produit également moins de déchets et est plus respectueuse de l'environnement.

Les machines de découpe laser automatisées pour tubes peuvent traiter des pièces en grande série grâce au chargement et au déchargement automatiques, tout en étant capables de découper de manière rentable des composants en petite série grâce à des temps de configuration et de changement rapides.

L'intérêt majeur de la découpe laser de tubes se révèle pleinement lors de la conception d'un produit, notamment grâce aux capacités du laser. Rapidité, qualité, flexibilité et répétabilité sont autant d'atouts précieux pour le concepteur.

Lors de l'utilisation d'un laser tubulaire

Il est important de savoir quand utiliser la découpe laser de tubes. Si des sections de tube doivent être soudées ultérieurement lors de la fabrication, la découpe laser de tubes constitue la solution idéale.  

La découpe de tubes au laser est précise, elle est donc idéale lorsqu'un soudage précis et propre des pièces est nécessaire.  

Pour les tubes nécessitant un cintrage avant soudage, la découpe laser offre les découpes nécessaires. Ces découpes permettent un cintrage manuel des tubes. Elle réduit le nombre de pièces requises ainsi que la quantité de soudure à effectuer.

Types de machines de découpe laser

Machine de découpe laser UV

Les machines laser UV utilisent la lumière ultraviolette pour découper des matériaux comme le verre et la céramique. Grâce à leur précision dans le traitement de matériaux délicats et de haute technologie, ces machines sont largement utilisées dans des secteurs tels que l'électronique, la fabrication de semi-conducteurs et l'énergie solaire.

Machine de découpe laser à fibre

Les machines laser à fibre utilisent un laser à semi-conducteurs pour découper des métaux tels que l'acier, l'aluminium et le cuivre. Elles sont très répandues dans les secteurs de la fabrication automobile, de l'aérospatiale et de la métallurgie pour leur efficacité et leur précision dans la découpe de divers métaux.

Machine de découpe laser CO2

Les machines de découpe laser CO2 utilisent un laser à gaz pour découper des matériaux tels que l'acrylique, le bois, le papier, le cuir et les tissus. Couramment utilisées dans la fabrication d'enseignes, la menuiserie et l'industrie textile, elles offrent une grande polyvalence et permettent des découpes de haute qualité sur une large gamme de matériaux non métalliques.

Nd Machine de découpe laser

Ces machines utilisent un laser à cristal pour découper les métaux, les plastiques et la céramique. Reconnues pour leur précision et leur polyvalence, elles sont fréquemment employées dans les secteurs médical, dentaire et de la joaillerie, où une découpe précise et détaillée est essentielle.

Avantages de la machine de découpe de tubes au laser à fibre

La découpe laser de tubes offre de nombreux avantages qui en font un choix populaire pour diverses applications. Voici quelques-uns de ses principaux atouts :

Flexibilité

Les machines de découpe laser de tubes acceptent une vaste gamme de tubes, quelles que soient leurs dimensions et leurs formes. Elles peuvent traiter des tubes d'un diamètre inférieur à 2,5 cm jusqu'à 23 cm, y compris des tubes rectangulaires de même largeur. La longueur n'est pas un problème non plus, les tubes standard de 7,3 m étant facilement gérés. Ces machines peuvent découper l'acier au carbone jusqu'à 6,35 mm d'épaisseur, l'acier inoxydable de même épaisseur et le titane jusqu'à 1 mm d'épaisseur. Qu'il s'agisse de profils ronds, rectangulaires ou irréguliers, les machines de découpe laser de tubes offrent une polyvalence remarquable.

Matériels

La découpe de tubes au laser est efficace sur une grande variété de matériaux. Elle permet de découper efficacement l'acier au carbone, l'aluminium, l'acier inoxydable et le titane. Pour les matériaux réfléchissants, les lasers à fibre sont préférables aux lasers CO2. De plus, les découpeuses de tubes au laser peuvent traiter des matériaux non métalliques tels que le bois, le plastique et même le polystyrène, élargissant ainsi leur champ d'application au-delà des métaux.

Efficacité

La précision de la découpe laser de tubes garantit des coupes nettes et précises, éliminant ainsi le besoin de traitements supplémentaires. Une seule machine permet de réaliser des conceptions complexes et des découpes précises, ce qui simplifie le flux de travail en réduisant le besoin d'outils ou de pièces supplémentaires. Cette efficacité minimise le gaspillage de matériaux et réduit les coûts du projet, car les pièces s'assemblent parfaitement et la construction secondaire est simplifiée.

Précision

La découpe laser de tubes offre une grande précision, permettant l'utilisation ou l'assemblage immédiat des pièces après la découpe. Ceci élimine le besoin d'opérations supplémentaires et garantit que les composants sont prêts à l'emploi immédiatement.

Coût

L'automatisation et la précision des découpeuses laser de tubes permettent de réduire la main-d'œuvre et les délais de production. En simplifiant le processus de production et en minimisant les déchets, la découpe laser de tubes contribue à diminuer les coûts globaux et à améliorer l'efficacité de la chaîne de production.

Comment fonctionne Tuber Laser ?

Génération laser

Le processus de découpe commence par la génération d'un faisceau laser de haute intensité à l'aide d'un laser à fibre. Ce dernier utilise une source laser à fibre qui produit le faisceau en stimulant une fibre optique dopée par un faisceau laser. Reconnu pour son efficacité et la qualité exceptionnelle de son faisceau, le laser à fibre amplifie la lumière au sein de la fibre, augmentant considérablement son intensité. Cette amplification est essentielle pour la découpe de métaux d'épaisseurs variées, offrant la puissance et la précision nécessaires au traitement de différents matériaux et à l'obtention de découpes nettes et précises.

Délivrance et focalisation du faisceau

Le faisceau laser focalisé est ensuite dirigé à travers une série de composants optiques, notamment des miroirs et des lentilles, afin d'obtenir une focalisation précise. Ces composants guident le faisceau avec exactitude sur le tube métallique, le concentrant en un point précis et intense. Ce faisceau focalisé est essentiel pour la découpe de profils variés, car il permet de réaliser des motifs détaillés et complexes en fondant ou en vaporisant le métal avec une grande précision. Le système de contrôle, géré par un logiciel avancé, automatise le processus de découpe, garantissant que le laser suit la trajectoire programmée avec une précision exceptionnelle et traduise les spécifications de conception en découpes précises sans intervention manuelle.

Processus de découpe

Le procédé de découpe repose sur l'interaction du faisceau laser avec le tube métallique. Au contact du tube, le faisceau laser focalisé chauffe rapidement le matériau jusqu'à fusion ou vaporisation. Cette température élevée permet au laser de découper efficacement le métal. Les systèmes sophistiqués de fixation et d'alimentation de la machine maintiennent et positionnent le tube avec précision, garantissant ainsi sa stabilité et son alignement tout au long de la découpe. Cette précision empêche tout mouvement susceptible d'affecter la qualité de la découpe et assure des résultats constants et de haute qualité.

Système de contrôle

Pour garantir des conditions de coupe optimales, la machine est équipée de systèmes de refroidissement et d'extraction. Le système de refroidissement, généralement à air ou à liquide, dissipe la chaleur générée pendant la coupe, évitant ainsi la surchauffe du matériau et de la machine. Ceci assure une qualité de coupe élevée et un fonctionnement efficace. Simultanément, le système d'extraction élimine les fumées, les résidus et les débris produits lors de la coupe, maintenant la zone de travail propre et exempte de contaminants susceptibles d'altérer la surface de coupe. Cette approche intégrée contribue à un environnement de coupe propre et performant, garantissant la précision et optimisant les performances de la machine.

Manutention des tubes

Une fois la découpe terminée, les pièces sont prêtes à l'emploi ou à être transformées. La haute précision de la machine de découpe laser à fibre permet de minimiser les retouches nécessaires. La netteté et la précision des découpes garantissent un assemblage parfait, simplifiant ainsi le montage et réduisant les ajustements. Cette efficacité optimise le flux de production et contribue à la réduction des coûts en limitant le gaspillage de matériaux et en diminuant le temps consacré aux opérations secondaires.

Refroidissement et extraction

Pour garantir des conditions de coupe optimales, la machine est équipée de systèmes de refroidissement et d'aspiration. Le système de refroidissement, fonctionnant à l'air ou à un liquide, dissipe la chaleur générée pendant la coupe, évitant ainsi la surchauffe du matériau et de la machine et assurant des coupes de haute qualité. Simultanément, le système d'aspiration élimine les fumées, les résidus et les débris produits lors de la coupe, maintenant la zone de travail propre et prévenant la contamination des surfaces de coupe. Cette approche intégrée contribue à un environnement de coupe précis et efficace.

Après la découpe

Après la découpe, les pièces sont immédiatement prêtes à l'emploi ou à la transformation grâce à la haute précision de la découpe laser à fibre, qui ne nécessite généralement qu'un minimum de post-traitement. Les composants découpés par une machine de découpe laser à fibre s'emboîtent parfaitement, simplifiant l'assemblage et optimisant la productivité. Les pièces découpées sont ainsi prêtes pour une intégration ou un assemblage immédiat, ce qui fluidifie le flux de travail et réduit les besoins d'ajustements.

Grâce à l'association d'une technologie laser de pointe, de systèmes de contrôle précis et d'une manutention efficace des matériaux, les machines de découpe de tubes au laser à fibre offrent des résultats de haute qualité pour une vaste gamme de matériaux et de dimensions de tubes. Leur polyvalence et leur précision en font un outil indispensable pour les industries exigeant une découpe complexe et précise.

Procédé de découpe laser de tubes

Les aspects importants et les limites de la découpe laser de tubes

Auparavant, on pensait que les lasers à fibre n'étaient efficaces que pour la découpe de matériaux fins. Contrairement aux lasers CO2, qui ont une longueur d'onde plus grande et produisent une largeur de coupe plus importante, les lasers à fibre peinaient à découper des matériaux épais, car ils ne pouvaient pas produire une largeur de coupe suffisante pour un enlèvement de matière efficace.

Cependant, les progrès technologiques ont changé la donne. Les machines laser à fibre modernes utilisent désormais une technologie de collimation, ce qui leur permet de produire un faisceau plus large. Ce faisceau plus large offre suffisamment d'espace pour enlever de la matière sur des pièces plus épaisses. De plus, ces machines peuvent basculer entre un faisceau large pour les matériaux épais et un faisceau plus étroit pour les matériaux fins. Cette flexibilité permet une découpe efficace de matériaux d'épaisseurs variées sur une même machine de découpe laser à fibre.

Nous n'avons pas encore abordé la vitesse de découpe, qui peut atteindre 500 pouces par minute sur un tube. Cependant, cette vitesse n'est pas toujours pratique. En découpe laser de tubes, le facteur clé est le temps de traitement global de la pièce. Celui-ci comprend le chargement du tube, son positionnement précis pour la découpe, le perçage et la découpe, puis le déchargement de la pièce finie. L'accent est mis sur l'efficacité de l'ensemble du processus plutôt que sur la seule vitesse de découpe. Un temps de traitement efficace est essentiel pour optimiser la productivité des machines de découpe laser de tubes.

Matériau de découpe de tubes laser

Une machine de découpe laser pour tôles peut changer une tôle en quelques secondes, mais pour une machine de découpe laser de tubes, le processus est différent. Ces machines ne disposent pas de tours de matériaux standard. Elles utilisent des chargeurs de faisceaux, la solution la plus efficace pour la manutention des tubes, qui alimentent le laser tube par tube grâce à un système de séparation. Ce mécanisme ne convient pas aux profilés ouverts comme les cornières ou les profilés en U, car ils s'emboîtent dans un faisceau et sont difficiles à séparer. Pour ces profilés, on utilise des chargeurs séquentiels qui introduisent la machine section par section tout en conservant l'orientation correcte.

Ces tubes sont assez volumineux. Aux États-Unis, la longueur standard est de 7,3 mètres (24 pieds), tandis que sur la côte ouest, on utilise généralement des tubes de 6,1 mètres (20 pieds). La variété est une réalité pour tout atelier d'usinage, y compris ceux qui utilisent une découpeuse laser tubulaire. Il est fréquent de voir des pièces de tailles différentes sortir d'un même tube, ce qui oblige la machine à décharger successivement des pièces découpées au laser, allant de 5 cm (2 pouces) à 4,6 mètres (15 pieds). La machine doit effectuer cette opération sans endommager les pièces, ce qui peut s'avérer complexe avec des métaux tendres comme l'aluminium.

Du fait de leur nature, les machines de découpe laser de tubes ne nécessitent pas de lasers de très haute puissance. Alors que les machines de découpe laser de plaques planes peuvent utiliser des lasers d'une puissance allant jusqu'à 12 kW, les machines de découpe laser de tubes requièrent généralement un maximum de 5 kW. En effet, un laser plus puissant percerait la paroi opposée du tube lors de la découpe. Ce problème est moins préoccupant pour les poutres ou les profilés, mais pour la plupart des tubes, la puissance du laser doit être soigneusement contrôlée afin d'éviter d'endommager la paroi opposée.

Considérations relatives à la découpe de tubes : la soudure

Positionnement du cordon de soudure :

Considérations esthétiques et fonctionnellesPour la découpe laser, la position du cordon de soudure doit être soigneusement étudiée afin d'éviter toute interférence avec les broches ou les trous. Pour des applications esthétiques comme le mobilier, il est essentiel de dissimuler au maximum le cordon de soudure.

Détection et balayageLes systèmes traditionnels de découpe laser de tubes utilisent un capteur optique pour scanner le tube et localiser le cordon de soudure. Cependant, sur les tubes recouverts d'huile ou de rouille, le cordon de soudure peut être difficile à distinguer. Pour les tubes en acier inoxydable ou galvanisés, le cordon de soudure n'est parfois visible qu'à l'intérieur. Pour pallier ce problème, certains fabricants intègrent désormais des caméras à leurs systèmes, permettant ainsi à la machine de scanner à la fois l'extérieur et l'intérieur du tube. Ceci facilite la détection des cordons de soudure masqués et le positionnement précis des pièces par rapport à ceux-ci.

Composition et découpe du cordon de soudure :

Réglage des paramètres de coupeLes cordons de soudure, de composition différente, subissent une découpe spécifique par rapport au reste du tube. Auparavant, les opérateurs devaient adapter la puissance de toutes les opérations sur un tube pour compenser la présence du cordon de soudure. Désormais, certains constructeurs ont développé des technologies de contrôle permettant à la machine de cibler le cordon de soudure et d'ajuster ses paramètres en conséquence. La machine traite ainsi les pièces plus efficacement. Le système de contrôle ajuste automatiquement la puissance, la fréquence et le facteur de marche pendant la découpe laser du tube et du cordon de soudure. Grâce à cette innovation, l'opérateur n'a plus besoin de paramétrer manuellement le tube et peut se concentrer sur le flux de matière entrant et sortant de la machine.

Formats de fichiers pour la découpe laser

La découpe laser exige précision et exactitude, nécessitant souvent un logiciel de programmation spécialisé pour automatiser le processus, de la conception initiale à la production. Ceci est généralement réalisé via une interface CAO/FAO, qui facilite la création et la gestion des fichiers à découper. Différents formats de fichiers sont couramment utilisés en découpe laser pour faciliter ce processus. Voici quelques-uns des plus courants :

.STP (ÉTAPE)

• DescriptionLa norme STEP (Standard for the Exchange of Product Data) est un format largement utilisé pour la modélisation 3D.
• ApplicationsIdéal pour transférer des données entre différents logiciels de CAO et garantir la cohérence de la conception.

.IGS (IGES)

• Description: La spécification Initial Graphics Exchange Specification (IGES) est utilisée pour représenter les modèles 2D et 3D.
• ApplicationsCouramment utilisé dans des secteurs comme l'aérospatiale, l'automobile et la fabrication pour partager des conceptions complexes.

.X_T (Parasolid)

• DescriptionLes fichiers Parasolid sont utilisés pour la modélisation géométrique précise.
• ApplicationsFréquemment utilisées en ingénierie et en fabrication en raison de leur grande précision et de leur compatibilité avec de nombreux systèmes de CAO.

.IFC (Cours de base pour l'industrie)

• Description: Un format de fichier complet pour la modélisation des informations du bâtiment (BIM).
• ApplicationsParticulièrement utile en architecture, en ingénierie et dans le secteur de la construction pour le partage d'informations sur les composants et les structures des bâtiments.

Ces formats de fichiers garantissent que les machines de découpe laser peuvent interpréter et exécuter les motifs avec précision, ce qui facilite des processus de découpe efficaces et précis. Le format approprié peut améliorer la compatibilité et les fonctionnalités du logiciel, ce qui se traduit par une productivité et une qualité accrues dans les projets de découpe laser.

Choisir le laser tubulaire adapté à vos besoins

Si vous êtes ingénieur, métallurgiste ou fournisseur, l'utilisation des lasers fait probablement partie intégrante de votre travail. Qu'il s'agisse de soudage, de découpe, d'usinage ou de mesures de précision, les lasers jouent un rôle crucial dans de nombreux processus de fabrication.

Pour vous assurer de choisir le laser le mieux adapté à vos besoins, tenez compte des facteurs clés suivants :

• Longueur d'ondeDifférentes applications nécessitent différentes longueurs d'onde, il est donc crucial de comprendre vos besoins spécifiques.
• Puissance de sortieLa puissance d'un laser détermine sa capacité à couper ou à souder efficacement différents matériaux.
• Qualité du faisceauLa haute qualité du faisceau garantit des coupes ou des soudures précises et nettes.

Après avoir identifié ces facteurs, vous pouvez commencer à rechercher les lasers qui répondent à vos besoins. Il est essentiel de trouver un équilibre entre prix et performance lors de votre choix. Pensez également aux fonctionnalités supplémentaires qui pourraient être utiles à votre application.

Consulter nos experts en découpe laser de tubes peut également s'avérer utile. Ils peuvent vous fournir des conseils personnalisés et vous faire gagner du temps dans le choix du laser le plus adapté à votre application.

Critères d'une excellente machine de découpe de tubes au laser à fibre

1. Puissance et watts

La puissance d'une machine de découpe laser permet de mieux comprendre ses capacités. Généralement, les machines de découpe laser de tubes sont disponibles dans une gamme de… 1500-6000 W. En revanche, plus n'est pas toujours mieux. Pour déterminer la puissance nominale, vous avez besoin d'une étude de faisabilité détaillée prenant en compte la complexité de la conception, le type de matériau, l'épaisseur et la compatibilité.

2. Type de source laser

Les principales sources laser disponibles pour la découpe de tubes sont les lasers CO2 et les systèmes de découpe laser à semi-conducteurs. Aujourd'hui, les machines de découpe laser à fibre, une évolution des lasers à semi-conducteurs, offrent une productivité, une précision et une efficacité élevées.

3. Compatibilité des matériaux 

Tous les lasers ne sont pas conçus de la même manière. Différentes sources laser émettent des longueurs d'onde et des intensités de faisceau laser variables, ce qui entraîne des différences de compatibilité avec les types et les épaisseurs de matériaux des tubes.

4. Dimensions du lit et de l'espace de travail

Les dimensions du plateau d'une machine de découpe laser fournissent des informations essentielles sur les dimensions maximales des pièces que la machine peut traiter efficacement. Un plateau de dimensions optimales est crucial pour une production efficace. 

5. Logiciel et système de contrôle

Une machine de découpe performante est inutile sans son logiciel. Assurez-vous que le fabricant fournisse un logiciel de découpe laser haut de gamme, capable de gérer efficacement le matériel. De plus, il doit être convivial. 

6. Service à valeur ajoutée

Une bonne machine de découpe de tubes au laser offre également des services à valeur ajoutée pratiques tels que la formation gratuite à l'utilisation de la machine, les services de réparation et le support client après-vente.

Recommandations des fabricants de découpeuses laser tubulaires

À quoi s'attendre lors de l'utilisation d'une machine de découpe de tubes au laser à fibre

L'utilisation d'un laser tubulaire dans votre environnement de travail peut considérablement améliorer votre processus de fabrication, en offrant rapidité, précision et résultats de haute qualité. Voici quelques points clés à retenir :

Choisir le bon laser

Choisir le laser adapté à vos besoins spécifiques est essentiel. KRRASS propose une solution idéale pour personnaliser vos techniques d'usinage. Leurs machines sont conçues pour répondre à diverses exigences industrielles, vous garantissant ainsi l'équipement le plus approprié à vos tâches.

Performance et efficacité

Une fois le laser approprié sélectionné, vous pouvez vous attendre à :

• Résultats rapides et précisLes lasers tubulaires découpent rapidement et avec une grande précision une variété de matériaux, réduisant ainsi les temps de production.
• Sortie de haute qualitéLes découpes réalisées par les lasers tubulaires sont nettes et nécessitent très peu de post-traitement, ce qui les rend idéales pour les industries exigeant des finitions de haute qualité.
• VersatilitéLes lasers tubulaires peuvent traiter différents matériaux et épaisseurs, ce qui en fait un choix populaire dans divers secteurs. 

Rationaliser votre processus

L'intégration d'un laser tubulaire peut considérablement simplifier votre processus de fabrication. En réduisant le besoin de finitions supplémentaires et en améliorant la précision de découpe, ces lasers contribuent à accroître la productivité et à diminuer les coûts d'exploitation.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière d'optimiser votre processus de fabrication grâce aux lasers tubulaires KRRASS, envisagez de consulter leurs experts afin de concevoir une solution adaptée à vos besoins.