La découpe laser peut être envisagée pour l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, les alliages de cuivre, le laiton, le titane et certains plastiques, mais la capacité dépend du matériau exact et des exigences de coupe. Les limites de matériau et d'épaisseur pour la découpe laser dépendent de la qualité du matériau, de l'épaisseur de la tôle ou de la plaque, du type de laser, du gaz d'assistance, de la qualité de bord, de la tolérance, de l'apport thermique et des exigences de finition.
Le problème pratique d'une demande de devis n'est pas de demander une épaisseur maximale universelle. Le problème pratique est de confirmer si le matériau peut être découpé avec l'état de bord requis, la qualité des trous, la tolérance dimensionnelle, la limite de bavure, la zone affectée thermiquement, l'aspect de surface et les besoins de cintrage ou de finition en aval.
Les candidats métalliques courants incluent l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, l'acier galvanisé, le cuivre, le laiton et le titane. Chaque matériau se comporte différemment car la réflectivité, la conductivité thermique, le comportement de fusion, la formation d'oxyde et le revêtement de surface affectent la qualité de coupe.
L'acier au carbone peut souvent être découpé efficacement lorsque l'épaisseur, l'exigence de bord et le gaz d'assistance correspondent au procédé. L'acier inoxydable nécessite souvent une attention particulière à l'oxydation des bords, à la décoloration et à la protection de surface. L'aluminium, le cuivre et le laiton nécessitent un examen attentif car la réflectivité et le comportement thermique peuvent affecter la stabilité de la coupe.
Certains plastiques comme l'acrylique et certains plastiques techniques peuvent être examinés pour la découpe laser lorsque la finition de bord, l'apport thermique, les fumées et la sécurité du matériau sont acceptables. L'acheteur doit fournir la qualité exacte du plastique, l'épaisseur, la couleur, la teneur en charge, l'état du film protecteur et l'exigence d'aspect de bord.
Certains plastiques ne doivent pas être découpés sans évaluation de sécurité. Le PVC, les plastiques inconnus, les matériaux ignifuges, les plastiques chargés de fibres et les matériaux qui libèrent des fumées corrosives ou nocives nécessitent une confirmation du fournisseur avant traitement. Si la découpe laser n'est pas adaptée, l'usinage CNC, le profilage, le poinçonnage ou un autre procédé peut être envisagé.
À mesure que l'épaisseur du matériau augmente, la vitesse de coupe, l'apport thermique, la largeur de fente, la rugosité de bord, la conicité, les scories et la zone affectée thermiquement peuvent changer. Le même matériau peut être facile à découper à une épaisseur et inapproprié à une autre si l'exigence de qualité de bord ou de tolérance est stricte.
Les petits trous, les fentes étroites, les coins intérieurs aigus, les languettes longues et fines et les motifs de coupe denses deviennent plus difficiles à mesure que l'épaisseur augmente. La demande de devis doit définir si la pièce nécessite un bord esthétique, un bord fonctionnel, un bord prêt à cintrer, un bord prêt à souder ou une ébauche brute pour un usinage ultérieur.
Le gaz d'assistance aide à éliminer le matériau fondu et à contrôler le bord de coupe. L'oxygène, l'azote, l'air ou les gaz inertes peuvent être envisagés en fonction du matériau et de l'exigence de bord. Le gaz sélectionné peut affecter l'oxydation, la couleur du bord, les scories et la finition en aval.
L'état de surface importe également. La rouille, l'huile, le calaminage, la peinture, le revêtement, le film protecteur, les rayures et les surfaces réfléchissantes peuvent affecter la stabilité de coupe et l'apparence. Les acheteurs doivent identifier le matériau revêtu, le matériau poli, les surfaces brossées, la direction du film, la direction du grain et les faces esthétiques avant le devis.
Les ébauches découpées au laser passent souvent au cintrage des métaux, au formage, au soudage, à l'ébavurage, au taraudage, au fraisage, au revêtement par poudre, au plaquage, à la peinture ou à l'assemblage. Ces processus en aval peuvent modifier l'état de bord requis et l'emplacement des caractéristiques.
Par exemple, un trou près d'un pli peut se déformer lors du formage. Une languette peut nécessiter un ébavurage avant revêtement. Un bord coupé peut nécessiter un nettoyage avant soudage. Une pièce revêtue par poudre peut nécessiter un masquage autour des points de mise à la terre ou des trous taraudés. La demande de devis pour la découpe laser doit inclure l'itinéraire de fabrication complet lorsque cela est possible.
Les preuves d'inspection peuvent inclure un rapport dimensionnel, une inspection de la première pièce, un contrôle de planéité, un contrôle des bavures, un standard visuel de bord, un certificat matière, un contrôle de rugosité de surface, un rapport d'épaisseur de revêtement après finition et un contrôle d'ajustement d'assemblage. Les preuves exactes dépendent de la façon dont la pièce découpée sera utilisée.
Les acheteurs doivent marquer les trous critiques, les fentes, les languettes, les dimensions du profil extérieur, les caractéristiques liées au cintrage, les bords esthétiques, les bords sans bavure et les surfaces d'accouplement. Un dessin qui sépare les dimensions critiques des dimensions générales du profil peut aider à contrôler le coût et la portée de l'inspection.
Groupe de matériaux | Point d'examen pour la découpe laser | Risque de fabrication à vérifier | Informations nécessaires pour la demande de devis |
Acier au carbone | Gaz d'assistance, oxydation des bords, limite de bavure, et soudage ou revêtement en aval | Scories, bord affecté thermiquement, déformation et nettoyage de bord | Qualité, épaisseur, exigence de bord, finition, séquence de cintrage ou soudage, et méthode d'inspection |
Acier inoxydable | Protection de surface, décoloration, oxydation des bords et surfaces esthétiques | Teinte thermique, rayures, dommages au film, bavures et besoins de passivation ou de finition | Qualité, finition, film protecteur, faces esthétiques, limites de bavure et traitement de surface final |
Aluminium | Réflectivité, comportement thermique, qualité de bord et caractéristiques prêtes à cintrer | Instabilité de coupe, bavures, conicité, distorsion thermique et marques de surface | Alliage, état de trempe, épaisseur, état de surface, exigences de cintrage et tolérance |
Cuivre et laiton | Réflectivité, conduction thermique, finition de bord et qualité des petites caractéristiques | Instabilité de coupe, rugosité de bord, décoloration et distorsion des caractéristiques | Qualité du matériau, épaisseur, finition de surface, tailles de trous et état de bord acceptable |
Plastiques sélectionnés | Sécurité du matériau, fumées, apport thermique, aspect de bord et comportement de fusion | Brûlure, fusion, décoloration, fumées nocives et bords déformés | Qualité du plastique, épaisseur, couleur, teneur en charge, exigence de bord et confirmation de sécurité |
Une demande de devis utile doit inclure le dessin 2D, le fichier CAO, le modèle 3D si disponible, la qualité du matériau, l'épaisseur, l'état de surface, la quantité, les dimensions critiques, les tailles de trous, les largeurs de fentes, la qualité de bord, les limites de bavure, les faces esthétiques, la séquence de cintrage ou soudage, le type de finition et la méthode d'inspection.
Si l'épaisseur ou le matériau est incertain, l'acheteur doit demander un examen du procédé avant de lancer la production. La découpe laser doit être choisie en fonction du comportement du matériau et des exigences de la pièce finale, et non simplement d'une liste générique de matériaux.