Après des années de développement, machines de découpe laser à fibre ont considérablement amélioré l'efficacité de la production dans diverses industries et sont de plus en plus prisées dans de nombreux secteurs.
Une machine de découpe laser à fibre est un appareil qui utilise la technologie laser pour le traitement et la production, en adoptant une méthode de traitement sans contact.
Comparées aux méthodes traditionnelles, les machines de découpe laser à fibre ne provoquent ni déformation ni endommagement du matériau et permettent un traitement rapide et précis.
C’est pourquoi de plus en plus d’entreprises choisissent d’investir dans des machines de découpe laser à fibre.
Pour de nombreuses entreprises, l'achat d'une machine de découpe laser à fibre performante pour la fabrication de métaux est une décision cruciale.
Cependant, avec l'augmentation constante du nombre de marques de machines de découpe laser à fibre, il existe également d'énormes différences de prix sur le marché.
Cela rend difficile pour les acheteurs de faire des choix éclairés.
Choisir un équipement inadapté, ne répondant pas à vos besoins, entraînera non seulement un gaspillage de capital initial, mais aussi la perte de belles opportunités pendant la période de croissance de l'entreprise.
Pour les entreprises aux fonds limités, faire le mauvais choix dans un meilleure machine de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux peut même entraîner des pertes importantes, voire une faillite.
Par conséquent, lors de l'achat d'une machine de découpe laser à fibre performante pour la fabrication de métaux, il est essentiel de mener une étude approfondie et de sélectionner l'équipement approprié. Cet investissement sera rentable pour votre entreprise pendant au moins dix ans.
Vous connaissez l'importance capitale de dix ans pour la croissance d'une entreprise.
Étant donné que de nombreuses entreprises pourraient acquérir pour la première fois une machine de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux et ne sont pas très familières avec cette technologie, cet article fournira quelques informations de base pour leur donner une compréhension préliminaire de la machine, puis abordera en détail la manière de choisir la machine de découpe laser à fibre adaptée.
Table des matières
À propos de la découpe laser
Principe de découpe laser
La découpe laser utilise un faisceau laser intense et focalisé pour irradier la pièce, provoquant sa fusion, sa vaporisation, son ablation ou sa combustion rapide. Le matériau fondu est ensuite évacué par un flux de gaz à grande vitesse coaxial au faisceau, réalisant ainsi la découpe de la pièce. La découpe laser appartient à la catégorie des méthodes de découpe thermique.
La figure suivante illustre clairement le principe de la découpe laser :
Classification de la découpe laser
La découpe laser se divise principalement en quatre catégories : la découpe par vaporisation laser, la découpe par fusion laser, la découpe laser à l’oxygène et le traçage laser et le contrôle de la fracture.
Découpe par vaporisation laser
Un faisceau laser à haute densité d'énergie chauffe intensément la pièce, faisant monter sa température rapidement jusqu'à son point d'ébullition. Le matériau se vaporise alors et de la vapeur est éjectée à grande vitesse, créant ainsi une entaille.
En raison de la chaleur dégagée par la vaporisation du matériau, la découpe par vaporisation laser requiert une puissance et une densité de puissance relativement élevées. Cette méthode de découpe est principalement utilisée pour les matériaux métalliques fins, ainsi que pour les matériaux non métalliques tels que le papier, le tissu, le bois, le plastique et le caoutchouc.
Découpe par fusion laser
Lors du découpage par fusion laser, le matériau métallique est fondu par la chaleur du laser. Ensuite, un gaz non oxydant (argon, hélium, azote, etc.) est injecté par une buse coaxiale au faisceau, et le métal liquide est éjecté par la forte pression du gaz, formant ainsi une entaille.
La découpe par fusion laser ne nécessite pas la vaporisation complète du métal et l'énergie requise est dix fois moindre que pour la découpe par vaporisation. Elle est principalement utilisée pour la découpe de matériaux peu oxydables ou de métaux réactifs, tels que l'acier inoxydable, le titane, l'aluminium et leurs alliages.
Découpe au laser à l'oxygène
Le principe de la découpe laser oxyacétylénique est similaire à celui de la découpe oxyacétylénique. Le laser sert de source de préchauffage et un gaz actif, tel que l'oxygène, est utilisé comme gaz de coupe. Ce gaz injecté réagit par oxydation avec le métal à découper, dégageant une importante quantité de chaleur.
Simultanément, l'oxyde fondu et le métal en fusion sont expulsés de la zone de réaction, formant une encoche dans le métal.
La découpe laser à l'oxygène nécessite deux fois moins d'énergie que la découpe par fusion et est beaucoup plus rapide que la découpe par vaporisation laser et la découpe par fusion laser. Cette méthode est principalement utilisée pour la découpe de métaux facilement oxydables tels que l'acier au carbone, l'acier au titane et l'acier traité thermiquement.
Traçage laser et contrôle des fractures
Le traçage laser utilise un laser à haute densité d'énergie pour balayer la surface de matériaux fragiles, chauffant et vaporisant le matériau afin de former de fines rainures, puis appliquant une pression pour provoquer la rupture du matériau fragile le long de ces rainures. Le traçage laser utilise généralement des lasers à commutation Q et des lasers CO₂.
La fracture contrôlée utilise la forte distribution de température générée par le rainurage laser pour induire une contrainte thermique locale dans les matériaux fragiles, provoquant la rupture du matériau le long des petites rainures.
Caractéristiques de la découpe laser
Comparée aux autres méthodes de découpe thermique, la découpe laser est reconnue pour sa rapidité et sa haute qualité.
Les principaux avantages de la découpe laser sont les suivants :
Excellente qualité de coupe
La découpe laser offre une meilleure qualité de coupe grâce à la petite taille du point laser, à la densité d'énergie élevée et à la vitesse de coupe rapide.
- L'incision de la découpe laser est fine et étroite, les deux côtés de la coupe sont parallèles et perpendiculaires à la surface, et la précision dimensionnelle de la pièce découpée peut atteindre ±0,05 mm.
- La surface de découpe est lisse et esthétique, avec une rugosité de seulement quelques dizaines de microns. Dans certains cas, la découpe laser peut même constituer l'étape finale, sans traitement supplémentaire, et les pièces sont directement utilisables.
- La largeur de la zone affectée thermiquement après la découpe laser est très réduite, le matériau proche de la coupe est à peine affecté, la déformation de la pièce est faible, la précision de coupe est élevée, la forme géométrique de la coupe est bonne et la forme de la section transversale de la coupe est un rectangle régulier.
Le tableau 1 compare les méthodes de découpe laser, de découpe oxyacétylénique et de découpe plasma. Le matériau utilisé est une plaque d'acier à faible teneur en carbone de 6,2 mm d'épaisseur.
Tableau 1 Comparaison et étalonnage des méthodes de découpe laser, de découpe oxyacétylénique et de découpe plasma
| Méthode de découpe | Largeur de la fente | Largeur de la zone affectée thermiquement / mm | Forme de fente | vitesse de coupe | Coût de l'équipement |
| Découpe laser | 0.2-0.3 | 0.04-0.06 | Parallèle | Rapide | Haut |
| Découpe à l'oxyacétylène | 0.9-1.2 | 0.6-1.2 | Parallèle relatif | Lent | Faible |
| Découpe au plasma | 3.0-4.0 | 0.5-1.0 | Coin et incliné | Rapide | Moyen et haut |
Haute efficacité de coupe
La meilleure machine de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux utilise les caractéristiques de transmission du laser et est équipée de plusieurs tables de travail CNC pour réaliser un processus de découpe entièrement CNC.
En cours de fonctionnement, seule la modification du programme CNC permet de découper différentes formes, et la découpe bidimensionnelle et tridimensionnelle est possible.
Vitesse de coupe rapide
En utilisant un laser de 1200 W, la vitesse de découpe d'une plaque d'acier à faible teneur en carbone de 2 mm d'épaisseur peut atteindre 600 cm/min, et la vitesse de découpe d'une plaque de résine polypropylène de 5 mm d'épaisseur peut atteindre 1200 cm/min.
Lors du processus de découpe, il n'est pas nécessaire de serrer ou de fixer le matériau, ce qui permet de gagner du temps et de réduire le besoin en outils et en dispositifs de fixation.
Découpe sans contact
En découpe laser, la torche de découpe n'entre pas en contact avec la pièce à usiner, il n'y a donc pas d'usure d'outil.
Pour découper des pièces de formes différentes, il n'est pas nécessaire de changer d'“ outil ”, seuls les paramètres de sortie du laser doivent être ajustés.
De plus, le procédé de découpe laser présente également les avantages d'un faible niveau sonore, de faibles vibrations et d'une absence de pollution.
Large gamme de matériaux découpables
Comparée à la découpe oxyacétylénique et au plasma, la découpe laser permet de découper une plus grande variété de matériaux, notamment les métaux, les non-métaux, les composites à matrice métallique, les composites à matrice non métallique, le cuir, le bois et les fibres.
Cependant, en raison des différentes propriétés thermophysiques et des taux d'absorption laser de ces matériaux, leur adaptabilité à la découpe laser varie également.
Inconvénients
Limitée par la puissance du laser et la taille de l'équipement, la découpe laser ne peut découper que des plaques et des tubes d'épaisseur moyenne et faible.
De plus, plus l'épaisseur de la pièce augmente, plus la vitesse de coupe diminue. Le coût des équipements de découpe laser est élevé et l'investissement initial important.
À propos des machines de découpe laser
Une machine de découpe laser concentre le laser émis en un faisceau laser de haute puissance grâce à un système de chemin optique.
Le faisceau laser chauffe ensuite la surface de la pièce jusqu'à son point de fusion ou d'ébullition. Simultanément, le gaz à haute pression coaxial au faisceau aspire le métal fondu ou vaporisé.
En ajustant la position relative du faisceau et de la pièce, le matériau est finalement découpé à la forme souhaitée. Les meilleures machines de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux offrent une grande compatibilité avec différents matériaux.
Métaux pouvant être découpés au laser
Acier de construction
On obtient de meilleurs résultats en coupant à l'oxygène. Lorsque l'oxygène est utilisé comme gaz de coupe, une légère oxydation se produit sur le tranchant.
Pour les plaques d'une épaisseur maximale de 4 mm, l'azote peut être utilisé comme gaz de traitement pour la découpe à haute pression, ce qui permet d'éviter l'oxydation du tranchant.
Pour les plaques d'une épaisseur supérieure à 10 mm, l'utilisation d'une plaque laser spéciale et l'application d'huile sur la surface de la pièce pendant le traitement permettront d'obtenir de bons résultats.
Acier inoxydable
Si le degré d'oxydation du tranchant est acceptable, l'oxygène peut être utilisé. L'utilisation d'azote permet d'obtenir un tranchant non oxydé et sans bavures, sans autre traitement.
L'application d'une couche d'huile sur la surface de la plaque permet d'améliorer l'effet de perforation sans affecter la qualité du traitement.
Aluminium
Bien que l'aluminium présente une réflectivité et une conductivité thermique élevées, il est possible de découper des pièces d'aluminium d'une épaisseur inférieure à 6 mm, en fonction du type d'alliage et de la puissance du laser. La découpe à l'oxygène produit une surface rugueuse et dure.
Cependant, la découpe à l'azote permet d'obtenir une surface plus lisse. L'aluminium pur est difficile à découper en raison de sa grande pureté ; un dispositif d'absorption des réflexions est donc indispensable, sous peine d'endommager les éléments optiques.
Titane
La découpe de plaques de titane utilise l'argon et l'azote comme gaz de traitement, et les autres paramètres peuvent être comparés à la découpe de l'acier au nickel-chrome.
Cuivre et laiton
Le laiton et le cuivre présentent tous deux une réflectivité élevée et une excellente conductivité thermique. Le laiton d'une épaisseur inférieure à 1 mm peut être découpé à l'azote, et le cuivre d'une épaisseur inférieure à 2 mm à l'oxygène.
Cependant, le laiton et le cuivre ne peuvent être coupés que lorsqu'un dispositif d'“ absorption de la réflexion ” est installé sur le système ; sinon, la réflexion endommagera les éléments optiques.
Qu'est-ce qu'une machine de découpe laser à fibre ?
Une machine de découpe au laser à fibre utilise un générateur laser à fibre comme source de lumière, et le laser à fibre est un nouveau type de laser qui a émergé et s'est développé à l'échelle internationale ces dernières années.
Un faisceau laser à haute densité d'énergie est focalisé sur la surface de la pièce, provoquant la fusion et la vaporisation instantanées de la zone d'irradiation focale ultra-fine, et le système mécanique CNC déplace le point lumineux pour réaliser une découpe automatique.
Comparés aux lasers à gaz et à semi-conducteurs traditionnels, les lasers à fibre présentent des avantages significatifs et sont devenus une force importante dans le traitement laser de haute précision, les systèmes radar laser, la technologie spatiale, la médecine laser et d'autres domaines.
La meilleure machine de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux peut effectuer à la fois des découpes planes et des découpes en biseau, et le bord de coupe est lisse et plat, ce qui en fait un choix idéal pour la découpe de haute précision de plaques métalliques.
De plus, grâce à l'ajout d'un bras robotisé, la machine peut effectuer une découpe tridimensionnelle, éliminant ainsi le besoin d'un laser à cinq axes.
Comparée à la machine de découpe laser au dioxyde de carbone traditionnelle, la machine de découpe laser à fibre occupe moins d'espace, consomme moins de gaz et présente un taux de conversion photoélectrique plus élevé.
Il s'agit d'un nouveau produit écoénergétique et respectueux de l'environnement, considéré comme l'une des technologies de pointe au monde.
Applications des machines de découpe laser à fibre
La plupart des machines de découpe laser à fibre sont soit pilotées par un programme CNC, soit intégrées à un robot de découpe.
La découpe laser, en tant que méthode de traitement précise, permet de découper presque tous les types de matériaux, y compris la découpe bidimensionnelle et tridimensionnelle de plaques métalliques minces.
Dans le domaine des matériaux non métalliques, la technologie de découpe et de formage laser trouve également de nombreuses applications.
Les meilleures machines de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux sont largement utilisées dans de nombreuses industries de fabrication et de transformation, telles que le traitement de la tôle, l'aérospatiale, l'électronique et les appareils électriques, les accessoires de métro, la fabrication automobile, les machines à céréales, les machines textiles, les machines de construction, les accessoires de précision, la construction navale, les équipements métallurgiques, la production d'ascenseurs, les appareils ménagers, l'artisanat, le traitement d'outils, la décoration, la production publicitaire, le traitement extérieur des métaux et le traitement des articles de cuisine.
Les différentes méthodes de découpe et de découpage présentent chacune leurs propres limites et sont adaptées à des applications spécifiques en production industrielle. Le développement et l'utilisation des machines de découpe laser constituent un progrès et une innovation majeurs dans la production industrielle moderne.
Principe de fonctionnement des machines de découpe laser à fibre
La machine de découpe laser à fibre la plus performante pour la fabrication de métaux est un appareil de haute technologie qui combine à la perfection les technologies laser à fibre, CNC et mécanique de précision. Elle utilise un laser à fibre de dernière génération capable de générer un faisceau laser à haute densité d'énergie.
Le faisceau laser est focalisé sur la surface de la pièce à usiner par la tête de découpe, formant un point lumineux extrêmement petit d'un diamètre de seulement 0,1 mm. Dans la zone irradiée par cette focalisation ultra-précise, le matériau fond et se vaporise instantanément, formant un trou.
Le système mécanique CNC est chargé de déplacer la position d'irradiation du point laser, de sorte qu'un espace étroit se forme en continu dans le trou, réalisant ainsi une découpe automatique.
Types de machines de découpe laser à fibre
Les machines de découpe laser à fibre peuvent être classées selon leur puissance :
- Machine de découpe laser à fibre basse puissance ;
- Machine de découpe laser à fibre de puissance moyenne ;
- Machine de découpe laser à fibre haute puissance.
Si on les classe selon le matériau de coupe, les plus courants sur le marché actuellement sont :
- Machine de découpe laser en alliage d'aluminium ;
- Machine de découpe laser pour acier inoxydable ;
- Machine de découpe laser pour acier au carbone.
Lors du choix du matériel, il est crucial de prendre en compte les matériaux utilisés, car différents matériaux nécessitent différents types d'équipements.
Si on les classe selon leur finalité, les machines de découpe laser à fibre peuvent être divisées en :
- Machine de découpe laser à fibre pour plaques ;
- Machine de découpe laser à fibre pour plaques moyennes et épaisses ;
- Machine de découpe laser à fibre pour plaques moyennes et minces.
Cette méthode de classification est relativement simple et se distingue principalement par les différents matériaux de traitement.
De plus, les machines de découpe laser à fibre peuvent également être classées selon la structure de leur équipement, notamment :
- Machine de découpe laser monofibre ;
- Machine de découpe laser fibre à table de travail interchangeable.
Avantages des machines de découpe laser à fibre
Avantages des machines de découpe laser à fibre par rapport aux machines de découpe laser CO₂
Les meilleures machines de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux présentent de multiples avantages, à savoir :
- Excellente qualité de faisceau – Mise au point plus précise, lignes de coupe plus fines, efficacité de travail accrue et meilleure qualité de traitement.
- Vitesse de coupe extrêmement rapide – Sa vitesse de découpe est deux fois supérieure à celle d'une machine de découpe laser CO₂ de même puissance.
- Haute stabilité – La machine utilise des lasers à fibre importés de classe mondiale, offrant des performances stables et fiables, et la durée de vie des composants clés peut atteindre plus de 100 000 heures.
- Haute efficacité de conversion électro-optique – L’efficacité de conversion photoélectrique de la machine de découpe laser à fibre est d’environ 30%, soit trois fois celle de la machine de découpe laser CO₂, ce qui la rend plus économe en énergie et plus respectueuse de l’environnement.
- Coût d'exploitation très faible – La consommation électrique de la machine n’est que de 20% à 30% de celle des machines de découpe laser CO₂ similaires.
- Coût d'entretien extrêmement faible – La machine ne nécessite pas de gaz de fonctionnement laser et utilise une transmission par fibre optique sans réflecteur, ce qui permet de réduire considérablement les coûts de maintenance.
- Fonctionnement et entretien pratiques – Transmission par fibre optique, aucun réglage du trajet optique nécessaire.
- Effet de guide de lumière flexible supérieur – De petite taille et de structure compacte, répondant facilement aux besoins d'un traitement flexible.
Cependant, comparée aux machines de découpe laser CO2, la plage de découpe des lasers à fibre est relativement restreinte. Du fait de leur longueur d'onde, ils ne peuvent découper que les métaux, les matériaux non métalliques étant difficilement absorbés, ce qui limite leur champ d'action.
Avantages des machines de découpe laser à fibre par rapport aux machines de découpe laser YAG
Comparée à la découpe laser à semi-conducteurs YAG, la meilleure machine de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux présente les avantages suivants :
- Vitesse de coupe rapide – La vitesse de découpe de la machine de découpe laser à fibre est 4 à 5 fois plus rapide que celle de la machine de découpe laser à semi-conducteurs YAG, ce qui la rend adaptée au traitement et à la production en grande série.
- Faibles coûts d'exploitation – Le coût d'exploitation de la machine de découpe laser à fibre est inférieur à celui de la machine de découpe laser à semi-conducteurs YAG.
- Haute efficacité de conversion électro-optique – L’efficacité de conversion photoélectrique de la machine de découpe laser à fibre est environ 10 fois supérieure à celle du YAG.
Bien que le prix d'une machine de découpe laser à fibre soit supérieur à celui d'une machine de découpe laser YAG, il reste inférieur à celui d'une machine de découpe laser CO2. Malgré son prix plus élevé, la machine de découpe laser à fibre offre le meilleur rapport qualité-prix des trois.
Comparaison avec d'autres méthodes de masquage
| Technique | Fente (mm) | Déformation | Précision | Changement graphique | Vitesse | Coût |
| Découpe laser | Petit 0,1-0,3 | Petit | Haute 0,2 mm | Très facile | Lent | Haut |
| Découpe au plasma | Petit | Grand | Hauteur 1 mm | Très facile | Rapide | Faible |
| Jet d'eau | Grand | Petit | Haut | Facile | Rapide | Haut |
| Découpe à l'emporte-pièce | Petit | Grand | Faible | Dur | Rapide | Faible |
| Sciage | Grand | Petit | Faible | Dur | Très lent | Faible |
| Coupe au fil | Petit | Petit | Haut | Facile | Très lent | Haut |
| coupure de carburant gaz | Très grand | Très grand | Faible | Facile | Lent | Faible |
| EDM | Petit | Petit | Haut | Facile | Très lent | Très élevé |
Comment choisir la meilleure machine de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux ?
Choisir une machine de découpe laser n'est pas une mince affaire, tout comme choisir son déjeuner. Comprendre ses propres besoins est essentiel pour trouver le produit idéal. Les goûts et les besoins varient d'une personne à l'autre. Le choix de la machine la plus adaptée est donc primordial.
Avant d'acheter une machine de découpe laser, veuillez prendre en compte les facteurs suivants :
Coût d'approvisionnement
Les coûts d'acquisition représentent une part importante des investissements de développement d'une entreprise. Si la croissance d'une entreprise exige de nouveaux investissements, elle ne saurait se faire à l'aveuglette. Dans ce contexte, les compétences et la recherche sont primordiales.
Si votre budget le permet, vous pouvez opter pour des marques importées de renom, comme celles figurant parmi les dix premières marques mondiales de machines de découpe laser. Cependant, la plupart des entreprises ne peuvent pas se permettre le coût d'acquisition de ces grandes marques. Ces dernières années, la technologie des machines de découpe laser, notamment pour les métaux, a connu un développement rapide. Aujourd'hui, cette technologie est relativement mature et stable. Compte tenu du coût, choisir une machine de découpe laser de marque chinoise est également une option judicieuse. Vous pourrez ainsi obtenir une machine adaptée à un prix plus avantageux.
Exigences d'utilisation
Lors du choix d'une machine de découpe laser à fibre, il convient de prendre en compte des facteurs tels que le domaine d'activité, l'épaisseur et la nature du matériau à découper. Il faut ensuite déterminer la puissance requise et les dimensions de la table de travail.
La puissance est un facteur déterminant du prix d'une machine de découpe laser fibre performante pour la fabrication de métaux. Plus la puissance est élevée, plus le prix et la productivité sont importants. Cependant, il existe une idée reçue selon laquelle, quelle que soit l'épaisseur de la plaque, une puissance élevée garantit une meilleure qualité de découpe. Ce n'est pas toujours le cas. Une puissance élevée est adaptée à la découpe de plaques épaisses, une puissance moyenne aux plaques d'épaisseur moyenne et fine, et la qualité de découpe dépend de la qualité optique de la machine, et non uniquement de sa puissance. De nombreux fabricants, quelle que soit leur taille, s'efforcent d'améliorer la puissance de leurs machines, mais cela ne se traduit pas systématiquement par de meilleures performances. Dans certains cas, une machine de 8 000 W peut offrir une meilleure qualité de découpe qu'une machine de 15 000 W ou 20 000 W annoncée. La découpe de plaques épaisses exige une puissance élevée ; une puissance insuffisante rend la découpe impossible. Actuellement, la puissance des machines de découpe laser fibre disponibles sur le marché varie de 500 W à 20 000 W, et la taille de la table de travail peut être personnalisée selon les besoins du client. Pour choisir une machine de découpe laser à fibre économique, il est important d'évaluer vos besoins de production et de sélectionner une machine adaptée. Par exemple, pour la découpe de plaques d'acier au carbone de 1 à 8 mm d'épaisseur, une machine de 1 000 W est suffisante. Si vous découpez fréquemment des plaques d'acier de 8 mm d'épaisseur, une machine de 1 500 W sera plus performante. Pour la découpe de plaques fines, 1 000 W suffisent également. Pour le traitement des alliages d'aluminium, l'utilisation d'une machine de découpe laser à fibre est recommandée. Vous trouverez des informations détaillées sur les paramètres de découpe dans le tableau des paramètres de découpe laser.
Tableau des paramètres de découpe de la machine de découpe laser
| Puissance du métal/laser (W) | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W | 6000W | 8000W | 12000W |
| Acier au carbone (mm) | 1-8 | 1-12 | 1-16 | 1-20 | 1-22 | 1-22 | 1-22 | 1-25 |
| Acier inoxydable (mm) | 1-4 | 1-4.5 | 1-6 | 1-8 | 1-10 | 1-16 | 1-20 | 1-25 |
| Alliage d'aluminium (mm) | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-6 | 1-8 | 1-14 | 1-16 | 1-25 |
| Laiton (mm) | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-6 | 1-8 | 1-14 | 1-16 | 1-25 |
Comparée à d'autres systèmes de découpe (tels que le laser CO₂, la machine de découpe plasma), la meilleure machine de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux offre une précision et une efficacité de découpe supérieures, avec des avantages significatifs tels qu'une haute précision (±0,02 mm), une stabilité et une efficacité élevées.
Coût de fonctionnement d'une machine laser
Les meilleures machines de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux offrent une grande stabilité et une longue durée de vie. Correctement utilisées et entretenues régulièrement, elles ne subissent qu'une usure minimale de leurs principaux composants. Leurs principales dépenses, liées aux factures d'électricité, de gaz et aux consommables courants, restent relativement faibles.
Composants essentiels des machines laser
Comme chacun sait, la haute précision et l'efficacité des machines de découpe laser à fibre en font un outil performant dans l'industrie de la transformation des métaux. Cependant, ces avantages techniques dépendent fortement des accessoires. Même pour une même machine, des accessoires différents donneront des résultats de découpe différents. Par conséquent, lors de l'achat d'une machine de découpe laser à fibre, il est essentiel de choisir des accessoires offrant un bon rapport qualité-prix.
Une machine de découpe laser se compose généralement de six éléments principaux :
- Source laser ;
- Tête de découpe laser ;
- Système de commande numérique ;
- Machine-outil ;
- Moteur;
- Lentille laser.
La configuration des composants essentiels d'une machine de découpe laser à fibre influe considérablement sur son prix, notamment la qualité et la marque de la source laser, qui détermine en grande partie le prix de base de la machine. Voici un guide pour choisir les composants essentiels d'une machine de découpe laser à fibre.
Source laser à fibre
Les performances et la qualité d'une machine de découpe laser dépendent largement de la qualité de ses composants optiques. Beaucoup pensent que la consommation d'énergie est le facteur déterminant de l'efficacité de la machine, mais en réalité, c'est la qualité optique qui est primordiale. Le laser à fibre, composant principal de la tête de découpe et source d'énergie de la machine, détermine cette qualité optique. Actuellement, les meilleurs lasers à fibre du marché sont ceux d'IPG (Allemagne, avec un taux de conversion photoélectrique d'environ 401 T/min), de SPI (Royaume-Uni), de n-light (États-Unis) et de Raycus et Max (Chine).
Tête de coupe
La tête de découpe d'une machine de découpe laser est un dispositif qui émet le faisceau laser. Elle se compose d'une buse, d'une lentille de focalisation et d'un système de suivi de la mise au point. La tête de découpe se déplace le long de la trajectoire de découpe prédéfinie, mais sa hauteur doit être ajustée et contrôlée en fonction du matériau, de son épaisseur et de la méthode de découpe. La qualité de la tête de découpe dépend principalement de la capacité du groupe de lentilles optiques à produire un laser de haute qualité et de la précision du système de réglage. Parmi les marques de têtes de découpe les plus réputées, on peut citer Precitec et Raytools.
Système de contrôle
Le système de commande est le principal système d'exploitation des machines de découpe laser à fibre haut de gamme pour la fabrication de métaux. Sa qualité est déterminante pour la stabilité des performances de la machine. Ce système de commande assure le guidage des axes X, Y et Z de la machine-outil et le réglage de la puissance du laser. En Chine, les systèmes d'exploitation des machines de découpe laser sont généralement Cypcut et PA, chaque fabricant les optimisant pour les adapter à ses propres équipements. Ce processus d'optimisation, réalisé lors des phases de validation et de test, est relativement simple à mettre en œuvre.
Machine-outil
La taille du plateau d'une machine de découpe laser détermine sa capacité de travail. Cette taille est fixe et ne peut être modifiée. Avant tout achat, il est essentiel de bien définir la charge de travail de découpe prévue. Par exemple, pour des projets de grande envergure, il est recommandé d'investir dans une machine de découpe laser grand format. Une machine-outil de grande taille permet de réduire considérablement les temps de chargement et de déchargement, et donc de diminuer significativement le coût global. Le plateau d'une machine de découpe laser à fibre est généralement composé d'une plaque soudée, d'un tube soudé ou d'une pièce moulée. Afin de réduire les coûts, la plupart des fabricants optent pour un plateau en plaque soudée. L'épaisseur du plateau varie de 8 mm à 16 mm selon la puissance de découpe du laser. Pour les applications de découpe laser à fibre ultra-haute puissance, des plaques d'acier plus épaisses sont utilisées. Bien que le plateau en plaque soudée soit plus courant que le plateau moulé, il peut avoir un impact négatif sur la capacité de charge, la stabilité et la précision de découpe de la machine. Par conséquent, si le budget n'est pas un problème, il est recommandé de choisir un bâti en fonte intégré lors de l'achat d'une machine de découpe laser à fibre performante pour la fabrication de métaux.
Moteur
Moteur pas à pas : Le moteur joue un rôle crucial dans la précision de découpe des meilleures machines de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux. Certains fabricants utilisent des moteurs pas à pas importés, d'autres des moteurs pas à pas provenant de coentreprises, et les petites entreprises utilisent généralement des moteurs génériques.
Servomoteur : Le servomoteur est un moteur qui contrôle le fonctionnement des éléments mécaniques d'un système d'asservissement. Il s'agit d'un dispositif de variation de vitesse indirecte fonctionnant en tandem avec un moteur auxiliaire. Le servomoteur permet un contrôle précis de la vitesse et de la précision de positionnement, convertissant le signal de tension en couple et en vitesse de rotation pour actionner l'objet à contrôler. Les servomoteurs de haute qualité améliorent considérablement la précision de coupe, la vitesse de positionnement et la précision de répétabilité des machines de découpe laser à fibre les plus performantes pour la fabrication de métaux.
Lentille laser
La lentille laser est un composant qui détermine la puissance de la machine de découpe laser à fibre. Il en existe des importées et des locales. Les lentilles locales se divisent en deux catégories : celles fabriquées avec des matériaux importés et celles fabriquées avec des matériaux locaux. Le prix, l’efficacité et la durée de vie de ces deux types de lentilles varient considérablement.
Sélection initiale des meilleurs fabricants de machines de découpe laser à fibre pour la fabrication métallique
Une fois vos besoins définis, vous pouvez vous rendre sur le marché ou contacter des personnes ayant déjà acheté des machines de découpe laser afin d'évaluer leurs performances et leurs caractéristiques techniques. Il est conseillé de contacter plusieurs vendeurs proposant des prix compétitifs et disposant d'une solide expertise, puis de procéder à des inspections sur place. Lors des négociations, il est essentiel d'aborder en détail le prix, la formation, les modalités de paiement et le service après-vente de la machine. Concernant le choix de la marque d'une machine de découpe laser à fibre, il est recommandé de ne pas se focaliser uniquement sur la marque et de privilégier les performances.
Service après-vente
Le service après-vente est souvent négligé et sous-estimé. On privilégie souvent le prix au détriment du service. Quelle que soit la sophistication d'une machine de découpe laser, les clients rencontreront divers problèmes lors de son utilisation. Dans ce cas, il est crucial que le vendeur apporte des solutions rapidement. Pour les fabricants de machines de découpe laser, un service après-vente professionnel et réactif est primordial. Ils doivent proposer un service complet, incluant la formation à la mise en service, la maintenance et le dépannage des équipements mécaniques. Car le temps, c'est de l'argent, et tout retard peut engendrer des pertes pour l'utilisateur.
Malentendus dans le choix d'un équipement laser
Quels sont les principaux critères à prendre en compte lors de l'achat d'équipements laser ? Le budget ou le marché ? Non, aucun de ces deux facteurs n'est déterminant. Bien que le capital et le marché soient importants, ils ne sont en aucun cas les plus importants. La clé du succès sur le marché réside dans le choix de l'équipement de traitement adapté à votre activité et à l'évolution de votre marché.
Avec les progrès constants de la technologie et du marché, la puissance des meilleures machines de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux augmente, et le nombre de fabricants croît également. Cependant, la compétence des vendeurs est variable, ce qui engendre de nombreux malentendus chez les clients lors du choix d'une machine de découpe laser. Voici nos suggestions :
Malentendu 1 : À puissance et configuration similaires, choisissez l'option la moins chère.
- Lasers domestiques : Même à puissance égale, les prix varient considérablement d'une marque à l'autre.
- Lasers importés et lasers nationaux : Bien que les configurations semblent similaires, leur application concrète présente des différences significatives. Un prix bas réduit certes le coût d'investissement, mais la stabilité de l'équipement s'en trouve affectée par les différences de configuration et de matières premières. Choisir une option moins chère peut sembler économique, mais des problèmes fréquents en utilisation peuvent engendrer des pertes plus importantes, rendant les économies réalisées négligeables.
Malentendu 2 : Pour des plaques de même épaisseur, différentes machines de découpe laser peuvent être utilisées ; il est donc conseillé d'opter pour celle de plus faible puissance. Par exemple, un laser de plus de 2 000 W et un laser de puissance inférieure peuvent tous deux découper de l'acier au carbone de 10 mm d'épaisseur. Cependant, cela ne signifie pas que choisir un laser de faible puissance soit judicieux. L'efficacité de la découpe d'acier au carbone de 10 mm d'épaisseur varie selon la puissance, et le choix de la puissance doit se faire en fonction de facteurs tels que le budget, les besoins en capacité et les caractéristiques du produit.
Malentendu 3 : Vous souhaitez acheter une machine universelle ? Nombreux sont ceux qui, en achetant une seule machine laser, espèrent qu'elle possédera toutes les fonctions, notamment la découpe de tubes et de plaques, ainsi que l'usinage de pièces spécifiques. Cependant, pour répondre à ces exigences fonctionnelles variées, les fonctions principales de l'équipement peuvent être compromises. Par conséquent, même si toutes les fonctions sont présentes, leur performance peut ne pas être optimale. Il est important de noter qu'une machine de découpe laser à fibre performante pour la fabrication de métaux est une machine polyvalente, et non une machine universelle.
Malentendu n° 4 : Paiement échelonné. De nombreux clients considèrent l'installation sur site comme un critère important lors du choix d'un équipement. Cependant, l'acompte initial pour cette installation est souvent élevé, ce qui représente une charge financière importante. Compte tenu de la conjoncture actuelle, le leasing est une solution recommandée : (1) L'acompte initial minimum pour un leasing est de 101 000 £. (2) Tout le matériel loué est assuré et une indemnisation est versée en cas de dommages causés par une catastrophe naturelle ou d'origine humaine (par exemple, en cas d'inondation). (3) La qualité et le service sont supervisés par un organisme tiers, ce qui permet d'éviter les problèmes non résolus. (4) Le recours à des produits financiers peut améliorer la réputation des particuliers et des entreprises. À mesure que l'entreprise se développe et que ses futurs besoins en équipements augmentent, le plafond de crédit sera plus élevé et plus facile à gérer, offrant ainsi une source de financement supplémentaire.
Malentendu n° 5 : Plus la puissance est élevée, plus l'épaisseur de découpe est importante. Bien qu'une machine de découpe laser plus puissante permette de découper des plaques plus épaisses, cela ne garantit pas une qualité de découpe conforme aux exigences des applications de production. Des facteurs tels que les caractéristiques du matériau, l'efficacité de la découpe et la technologie de refroidissement influent sur la qualité de la découpe. Les équipements de découpe laser sont conçus pour le traitement des plaques métalliques et sont particulièrement performants pour la découpe de plaques d'épaisseur moyenne à épaisse. Les plaques trop épaisses relèvent de l'usinage mécanique et nécessitent des équipements spécialisés.
Malentendu n° 6 : À marque et puissance égales, plus la vitesse de coupe est élevée, mieux c'est. Théoriquement, la vitesse de coupe linéaire maximale des lasers de même marque et de même puissance devrait être identique. Si les spécifications d'un laser indiquent une vitesse de coupe supérieure à la vitesse maximale du marché, il pourrait s'agir d'une arnaque.
Malentendu n° 7 : L'importation est la meilleure option. Les meilleures machines de découpe laser à fibre pour la fabrication de métaux sont développées en Chine depuis des décennies, et leur qualité est reconnue sur le marché. De plus, la Chine compte des fournisseurs de pièces détachées relativement établis, offrant un excellent rapport qualité-prix, des performances optimales et un service après-vente irréprochable. Le choix d'une machine de découpe laser dépend de nombreux facteurs, tels que la taille et le matériau maximum de la pièce à usiner, l'épaisseur maximale de découpe, la largeur de la matière première et les projets de développement futurs. Il convient par exemple de prendre en compte la taille maximale de la pièce après transformation, la largeur optimale de l'acier disponible sur le marché pour une économie de matière, ainsi que les temps de chargement et de déchargement.
Conclusion
Grâce à cette introduction sur le choix d'une machine de découpe laser à fibre optimale pour la fabrication de métaux, je pense que vous comprenez désormais mieux comment sélectionner une machine qui répond à vos besoins.
Si vous avez encore des questions, n'hésitez pas à laisser un message dans la section commentaires à tout moment.
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