Qu'est-ce que la découpe laser?
La découpe au laser est un processus de fabrication qui utilise un laser pour couper des matériaux, généralement en les faisant fondre. La découpe laser fonctionne en dirigeant la sortie d'un faisceau laser haute puissance vers le matériau à découper. Le faisceau laser focalisé fait fondre ou vaporise le matériau, le faisant se détacher de la zone environnante. Le faisceau est guidé le long du chemin souhaité à l'aide de miroirs et de lentilles.
Applications de la découpe laser
La découpe au laser peut fondre et façonner des métaux allant de l'acier doux à l'acier inoxydable et aux métaux non ferreux. Cette technique de découpe est la mieux adaptée aux matériaux non réfléchissants. Cependant, les lasers à fibre peuvent être utilisés avec des métaux réfléchissants tels que l'argent et l'aluminium. Les découpeuses laser sont largement utilisées dans le automobile et industrie aérospaciale. Grâce à la programmation et à l'automatisation, ce système permet la production en vrac de pièces métalliques.
Les lasers offrent une coupe rapide tout en maintenant la qualité et la précision. Ce processus de coupe est donc adapté à l'industrie médicale, où la vitesse et les tolérances dimensionnelles serrées sont essentielles. Il est utilisé lors de la fabrication de divers équipements médicaux et même de composants pour implants chirurgicaux.
Les lasers ont changé la donne dans le monde de la gravure et du marquage. Grâce à leur précision extrême, une gravure détaillée qui autrement prendrait des heures peut désormais être réalisée rapidement. Cette technologie est donc un excellent choix pour la fabrication de panneaux métalliques, de bijoux ou de logos.
Le silicium est un composant essentiel dans divers composants électroniques, semi-conducteurs à semi-conducteurs et bien plus encore. Les lasers sont l'une des principales méthodes de découpe de ce matériau indispensable.
Qu'est-ce que la découpe EDM ?
Également connu sous le nom d'usinage par étincelle, Usinage par décharge électrique (EDM) est une technique de fabrication de métaux qui utilise des décharges électriques pour couper des matériaux.
Une machine d'électroérosion à fil comporte deux électrodes ; l'électrode de l'outil et la pièce. L'électrode est en laiton, en cuivre, en graphite ou en d'autres matériaux conducteurs. A l'intérieur de la machine, le fil-électrode a une charge électrique opposée aux pièces. Des étincelles sont créées lorsque l'électrode se rapproche de la pièce et la chaleur fera fondre le matériau.
Le fluide diélectrique, ou liquide de refroidissement, est un autre composant essentiel du processus d'électroérosion à fil. Il agit comme un agent de rinçage et élimine les débris érodés de la zone de l'éclateur.
Applications de l'usinage par électroérosion à fil
L'électroérosion par fil est rentable lorsqu'il s'agit de production en petits volumes. Cela en fait un excellent choix pour la production de prototypes. Cette technologie de découpe est également utilisée dans les industries aérospatiale, automobile et électronique lorsque le nombre de pièces requises est faible.
Avec les systèmes EDM, vous pouvez créer des produits très détaillés avec des conceptions complexes. Les bijoutiers utiliseront donc ce processus d'usinage pour créer des pièces élaborées.
L'électroérosion à fil convient à la découpe de matériaux plus épais et de tôles plus fines. Qu'il s'agisse de couper de l'acier épais ou du cuivre relativement doux, cette technique de précision offrira une finition de surface impeccable.
Comparaison de la découpe laser et de la découpe par électroérosion à fil
En prenant ces concepts de base comme toile de fond, comparez ces deux techniques de découpe de précision plus globalement maintenant.
Processus de fonctionnement
Les découpeurs laser utilisent un faisceau de lumière intensément focalisé. Ces lasers haute puissance fournissent de la chaleur, faisant fondre le matériau indésirable de la pièce.
À l'inverse, les électroérosions à fil utilisent un fil très fin chargé électriquement pour enlever la matière et obtenir la forme souhaitée. Il s'agit d'un processus sans contact, mais la charge sur le fil est suffisamment élevée pour créer des étincelles faisant fondre le matériau à couper.
Source
La technologie laser est la mieux adaptée à la découpe de matériaux plus fins. Il s'applique à de nombreux métaux, y compris l'acier inoxydable, l'aluminium, l'or et l'argent. Ce processus peut également couper du silicone, du bois, du plastique et des matériaux acryliques.
Un système d'électroérosion à fil repose sur l'électricité pour couper les matériaux. Par conséquent, cette technologie de coupe est limitée aux métaux et alliages car la pièce doit être conductrice. Les électroérosions à fil sont la solution idéale pour couper les métaux épais.
Tolérances
Un découpeur laser peut atteindre des tolérances allant jusqu'à 0.001 pouce ou 0.05 millimètre lors de la découpe de matériaux plus fins. La précision de coupe est moindre pour les pièces plus épaisses.
Comparé aux autres méthodes de découpe, le procédé EDM est ultra-précis. Il peut atteindre une précision de l'ordre de 0.0001 pouce. Un système d'électroérosion à fil est préférable pour les projets qui nécessitent des tolérances serrées.
Vitesse de coupe
Les découpeuses laser sont assez rapides. Ce processus de coupe peut fournir du volume sans sacrifier la qualité, ce qui en fait le meilleur choix pour la fabrication de masse.
Le système Wire EDM est beaucoup plus lent. Par conséquent, il ne convient pas à la production en vrac.
FAQ
La découpe laser est-elle moins chère que l'électroérosion à fil ?
Une découpeuse laser sépare les matériaux de travail beaucoup plus rapidement qu'une découpeuse EDM à fil, ce qui en fait le meilleur choix pour la production de masse.
De plus, les découpeuses laser n'ont pas de consommables, contrairement aux découpeuses à fil EDM, qui nécessitent du fil de cuivre, du fil de molybdène et du liquide de coupe. Ces auxiliaires augmentent finalement le coût des intrants de production.
Quels sont les inconvénients de l'utilisation d'un fil EDM ?
Un inconvénient bien connu du système EDM est sa vitesse de coupe lente. Bien que cette technologie puisse atteindre une grande précision, même lors de la coupe de métaux épais, il faut généralement plusieurs passages pour y parvenir.
Il s'agit d'un processus de coupe relativement coûteux compte tenu de la vitesse et des consommables impliqués.
Un fil EDM est limité aux seuls matériaux conducteurs.
Quelle est la différence entre la découpe au jet d'eau et la découpe au laser ?
Comme son nom l'indique, la découpe au jet d'eau utilise de l'eau sous pression contenant des abrasifs pour couper les matériaux. Il peut usiner des tolérances allant jusqu'à 0.003 pouce, ce qui le rend moins précis que la découpe au laser.
La découpe au jet d'eau est également plus lente que son homologue laser. Pour plus d’informations comparatives, vous pouvez cliquer sur cet article.
Autres méthodes de coupe
D'autres méthodes couramment utilisées pour fendre les matériaux sont la découpe au jet d'eau et au plasma. Chacun de ces processus a ses avantages et ses applications.
Découpe au plasma utilise la chaleur d’un arc plasma à haute température pour faire fondre une pièce électriquement conductrice. Ce processus peut atteindre des tolérances de l’ordre de 0.03 pouce.
À l'inverse, les jets d'eau peuvent couper les métaux et les non-métaux à l'aide d'un grenat abrasif porteur d'un flux d'eau à haute pression.
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