La découpe au laser de l’aluminium peut être plus difficile que l’utilisation de lasers pour la découpe de précision de l’acier au carbone, de l’acier inoxydable ou d’autres matériaux. L’aluminium est difficile à couper avec un laser car il est à la fois réfléchissant et a une conductivité thermique élevée, la capacité de dissiper la chaleur. En raison de ces caractéristiques, la découpe au laser de l’aluminium nécessite une manipulation et un équipement spéciaux pour fournir une qualité adéquate de l’aluminium.
Il existe deux grandes classes de lasers utilisés pour la découpe des métaux. Il s’agit notamment des lasers au néodyme ou à cristal dopé au néodyme et des lasers à gaz au dioxyde de carbone (CO2). Les lasers à cristal focalisent et amplifient le faisceau lumineux à travers un cristal solide composé des éléments qui les décrivent. Les lasers CO2 utilisent du dioxyde de carbone gazeux pour gérer le faisceau de lumière laser.
En plus du laser, une technologie d’assistance au gaz peut être utilisée. Les systèmes d’assistance au gaz utilisent un flux de gaz soit passé à travers la buse du faisceau laser, soit à travers une buse secondaire. Cela élimine le métal fondu, les gaz et autres matériaux de la zone de coupe.
Pour couper l’aluminium avec un laser, il faut des lasers plus puissants que ceux qui peuvent être nécessaires pour d’autres métaux. L’assistance au gaz est souvent nécessaire pour empêcher les scories fondues de s’accumuler au bord inférieur de la coupe. L’aluminium conduit la chaleur et se refroidit rapidement, ce qui peut entraîner une mauvaise finition de la coupe. Une feuille d’aluminium plus épaisse nécessitera normalement l’utilisation d’un laser CO2, qui est plus puissant que les lasers de classe néodyme.
La découpe au laser de l’aluminium peut être réalisée soit en déplaçant la feuille d’aluminium sous la tête de découpe optique, soit en déplaçant la tête optique sur une feuille d’aluminium fixe. Cette dernière méthode est appelée système d’optique volante et est généralement connectée à un système de découpe informatisé. Les systèmes d’optique volante sont plus courants pour les grandes opérations de découpe industrielles, car la taille de la feuille d’aluminium peut être très importante et serait difficile à déplacer sous une tête de découpe fixe.
Il y a un certain nombre de considérations à prendre en compte lors de la découpe laser de l’aluminium. La consommation d’énergie électrique peut être considérablement plus élevée au cours de ce processus que pour d’autres technologies de coupe. La consommation d’énergie peut également être considérablement plus élevée que celle requise pour les autres métaux. Des coûts supplémentaires sont engendrés par la nécessité d’une assistance au gaz pour éliminer les déchets et maintenir une qualité de coupe élevée.
La conductivité thermique élevée de l’aluminium peut limiter l’épaisseur de l’aluminium qui peut être raisonnablement coupé avec des systèmes laser. L’aluminium découpé au laser crée des températures de bord de coupe élevées qui peuvent modifier les propriétés du métal à proximité de la coupe, ce qui peut nécessiter un traitement thermique supplémentaire. La compréhension de ces considérations est la clé de la rentabilité du processus.