Il existe de nombreux matériaux qui peuvent être découpés par un découpeur laser : du bois au plastique, de l'acier à la céramique.
Jetons un œil à la large gamme d’applications de découpe laser :
Aéronautique et Aérospatiale
L'aéronautique et la découpe laser ont toujours été étroitement liées. Rappelons que Boeing a été l'une des premières entreprises à utiliser la découpe laser pour ses moteurs dans les années 1.
L'aviation et l'espace imposent des exigences très élevées en matière de matériaux et de technologies : les moteurs modernes doivent atteindre des performances toujours plus élevées tout en réduisant la consommation de carburant. L'utilisation de matériaux à résistance accrue et à densité réduite est de loin la solution la plus efficace pour atteindre cet objectif, et le traitement laser des matériaux s'est avéré adapté à ces ambitions.
Dans l'aéronautique et l'aérospatiale, les puissances des lasers sont de l'ordre de quelques centaines à quelques milliers de watts. Ils sont utilisés pour la découpe et le soudage par fusion de tôles d'alliages et de superalliages, le perçage de trous profonds dans les turbomachines, la réparation d'aubes de turbines à gaz, le perçage à la volée de panneaux de dégivrage et le traitement thermique de surfaces. Grâce à ces techniques, les moteurs peuvent fonctionner efficacement à haute température.
L'aéronautique et l'aérospatiale utilisent désormais des découpeurs laser ultrarapides. Il existe deux types de lasers ultrarapides : les picosecondes (1 x 10-12 seconde) et les femtosecondes (2 x 1-10 seconde). Leur durée d'impulsion extrêmement courte produit une puissance de pointe atteignant des gigawatts, permettant à presque tous les types de matériaux de se décomposer instantanément sous l'effet du rayonnement laser.
Conseils:
• Améliore la résistance du matériau mais réduit sa densité.
• Le traitement est très polyvalent : en réglant les paramètres du laser, plusieurs tâches peuvent être réalisées telles que la découpe, le perçage, le soudage et le revêtement avec une seule machine.
Panneaux photovoltaïques
La fabrication de panneaux photovoltaïques nécessite plusieurs fines couches de matériaux conducteurs et photoactifs. Ces couches sont ensuite structurées, percées et câblées entre elles.
Les lasers sont utilisés pour l'effacement des bords des cellules solaires à couches minces. Afin de protéger les modules solaires à couches minces de la corrosion et des courts-circuits à long terme, le système de couches situé sur les bords du module est retiré et laminé. Dans les années 2000, l'ensemble de l'industrie solaire s'est converti au laser afin d'éliminer cette fraction de quelques millimètres de matériau semi-conducteur des bords des plaquettes de silicium, qui entraînerait sinon des courts-circuits indésirables sur les bords.
Durant ce processus, le faisceau laser fonctionne à une vitesse supérieure à 700 mm par seconde, avec un risque de court-circuit très faible. Cette technique est bien plus fiable que toutes les autres techniques actuellement disponibles sur le marché, mieux que le sablage par exemple.
Une deuxième opération réalisée avec succès par laser lors de la fabrication de panneaux solaires est le perçage des cellules solaires. Le laser fonctionne sans contact et se positionne très rapidement, sans produire de charge mécanique. Des milliers de trous peuvent être percés en une seconde.
Conseils:
• Crée des cellules solaires extrêmement petites et précises.
• Peu coûteux.
• Prend très peu de temps.
• Facile à intégrer dans la ligne de production.
• Sans contact, précis et sûr.
• Le risque de court-circuit est très faible.
• Beaucoup plus fiable que toutes les autres techniques disponibles sur le marché jusqu’à présent.
Mode
La découpe laser était autrefois réservée à la haute couture, mais cette technologie est désormais plus facilement accessible aux fabricants. On voit désormais plus fréquemment de la soie et du cuir découpés au laser dans les défilés de prêt-à-porter ou chez des enseignes comme Topshop ou ASOS.
En général, la découpe laser est optimale sur les tissus synthétiques ; les plastiques de ces textiles fondent pendant le processus, ce qui permet d'obtenir un bord parfaitement scellé et résistant à l'effilochage. Les tissus naturels, en revanche, sont légèrement abîmés par la chaleur du laser, qui maintient les fibres en place. Cela entraîne généralement une décoloration au bord de la découpe, même si des ajustements peuvent être effectués en fonction du tissu et de la puissance du laser pour potentiellement éliminer les marques.
Le laser est également très efficace sur le cuir. Par exemple, le sellier et créateur français Hermès a acquis plusieurs lasers dans ses ateliers et les utilise pour découper des pièces de cuir. Grâce à cette technologie de précision, les artisans peuvent désormais découper quatre à cinq sacs dans une seule peau, sans perdre autant de matière précieuse et coûteuse qu'avec des lames.
Conseils:
• Haute précision.
• Découpes laser nettes.
• Bords en tissu scellés pour éviter l’effilochage.
• Une machine unique peut couper de nombreux matériaux différents : soie, nylon, cuir, néoprène, polyester, coton...
• Les découpes laser sont réalisées sans aucune pression sur le tissu, aucune partie du processus de découpe ne nécessite quoi que ce soit d'autre pour toucher le vêtement.
• Aucune trace involontaire ne reste sur le tissu, ce qui est particulièrement bénéfique pour les tissus délicats comme la soie et la dentelle.
Robots, drones et fabrications électroniques
La découpeuse laser offre une solution de découpe efficace pour presque tous les matériaux de l'industrie électronique.
Par exemple, pour les cartes MicroSD, la découpe laser est trois fois plus économique à performances comparables que la découpe au jet d'eau. Il en va de même pour la découpe laser des circuits imprimés. Pour la fabrication de téléphones portables et de smartphones, la découpe laser est un outil puissant à tous les niveaux de la conception. Le laser découpe les boîtiers en plastique, perce les trous du clavier, des différentes prises, grave la marque… Il est même utilisé pour fondre un patch en plastique destiné à protéger l'écran.
Les drones et les robots nécessitent souvent également le recours à la découpe laser, pour les composants électroniques comme pour les pièces de l'appareil.
Conseils:
• La déviation du faisceau avec des têtes de balayage permet de découper en peu de temps des contours complexes reprogrammables.
• Contrairement à d’autres procédés de découpe, le laser ne peut pas s’user, ce qui garantit une qualité de traitement continue.
• Bords scellés et soignés.
