Outil de coupe au laser est un terme général qui couvre une variété d’outils de coupe. Bien qu’il n’existe que quelques types de laser de base, les adaptations et les utilisations de ces outils présentent un éventail de possibilités. Des lasers de découpe d’acier à grande vitesse utilisés dans les applications industrielles aux machines de gravure au laser utilisées par les artistes pour créer de belles œuvres d’art aux lasers à micro-jet capables de produire des coupes nettes tout en refroidissant les matériaux coupés, les outils de découpe laser deviennent un choix populaire dans la fabrication et diverses industries.
Le type de laser utilisé pour alimenter un outil de coupe lui confère des caractéristiques et des propriétés spécifiques. Ces outils de coupe se répartissent en trois catégories de base : le dioxyde de carbone (CO2), le néodyme (ND) et le néodyme yttrium-aluminium-grenat (Nd-YAG). Ces trois types de lasers sont utilisés dans les outils laser qui exécutent six fonctions de découpe laser.
Le micro jet laser est un outil de découpe laser unique car le laser est contenu dans un jet d’eau qui le guide vers la découpe. Cette méthode de découpe laser est beaucoup plus rapide que la découpe laser traditionnelle à sec, et elle offre plusieurs avantages. L’avantage le plus notable est le jet d’eau, qui refroidit le matériau coupé et élimine les débris tout en guidant le laser.
La découpe par vaporisation, également appelée découpe en trou de serrure, concentre le faisceau de l’outil dans une zone spécifique pour démarrer le processus de découpe. Lorsque la zone chauffe jusqu’au point d’ébullition, elle forme une petite indentation appelée trou de serrure, qui se dilate rapidement, créant un trou encore plus grand. Les outils de coupe utilisant la découpe par vaporisation sont généralement utilisés sur des matériaux qui ne fondent pas, tels que le carbone, le bois ou le plastique thermodurcissable.
Les outils de découpe laser par fusion et soufflage sont principalement utilisés pour la découpe de métaux et d’alliages métalliques. Ce processus est similaire à la découpe par vaporisation, avec une subtile différence. Au lieu d’utiliser la chaleur supplémentaire du laser pour créer un trou plus grand, les outils de découpe laser par fusion et soufflage utilisent un jet de gaz comprimé pour pousser le matériau fondu hors de la coupe une fois que le matériau a atteint son point d’ébullition.
Les outils de découpe laser de fissuration sous contrainte thermique sont couramment utilisés par les artistes pour découper le verre ou l’acrylique. Le processus de fissuration sous contrainte thermique tire parti de la caractéristique naturelle des matériaux fragiles de se fissurer lorsqu’ils sont exposés à la dilatation thermique. En déplaçant le foyer du laser, l’artiste peut contrôler le mouvement et la profondeur de la fissure.
La coupe réactive, ou oxycoupage, est utilisée pour couper des métaux très épais. Les outils de coupe utilisés pour ce processus produisent un effet similaire à celui de la torche de coupe utilisée en soudage, mais le faisceau laser fournit la source de chaleur plutôt que la flamme oxy-combustible de la torche de coupe. Ces outils de coupe sont très puissants et peuvent couper des tôles plates ou de l’acier au carbone épais avec une puissance relativement conservatrice.
Les outils de finition de surface sont une autre variante des outils de découpe laser. L’usinage laser est utilisé pour produire des finitions ultra-fines sur des produits manufacturés. Les produits personnalisés sont fabriqués à l’aide de machines de gravure laser. Ces outils sont souvent équipés de lasers de faible puissance qui ne font que couper ou rayer la surface du matériau.