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Le laser à fibre fait sa percée

Mirel Scherer

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Le laser à fibre fait sa percée

© D.R.

Plus d'une dizaine d'applications de ce type de source étaient présentées à Euroblech à Hanovre (Allemagne), dont plusieurs machines de découpe originales.

Largement utilisés dans les applications de marquage, les lasers à fibre intéressent les constructeurs de machines-outils. Et ce n'est, de l'avis des spécialistes, qu'un début. Après Ravasi Laser Systems, premier à montrer en mai dernier une machine de découpe et de soudage 3D équipée d'un laser à fibre à Lamiera 2008, plusieurs équipements originaux ont fait leur apparition fin octobre à Hanovre au salon Euroblech 2008. Des machines équipées d'une source de ce type d'une puissance de 2 kW d'IPG.

Ainsi, Air liquide welding (ALW) exposait sa machine de découpe 2D Fibertome 3015, dont la tête a été conçue pour cette application (lire page 55). Même approche pour Salvagnini, venu avec sa dernière-née, la L1X, dotée du même type de source. « Bien que cette technologie ne puisse pas être considérée comme un substitut de la source laser CO2, elle offre une alternative avantageuse pour certains types de production », affirme Luca Paganotto, responsable technique chez Salvagnini. À savoir, la réduction des consommations et l'efficacité plus élevée, ainsi qu'une simplification du chemin optique et de la source. « Nos essais ont démontré que, dans le cas d'usinage des épaisseurs minces (jusqu'à 6 mm), à égalité de performances, une source fibrée nécessite une moindre puissance par rapport à une source CO2 », constate l'expert italien.

En ce qui concerne le chemin optique, le matériau des fibres optiques étant transparent au proche infrarouge et opaque à l'infrarouge éloigné, l'uti- lisation des fibres comme moyen de transport du faisceau devient possible. De quoi simplifier l'architecture de la machine. Il n'est plus nécessaire de réaliser un chemin optique en utilisant des miroirs et la position de la source n'est plus déterminante pour définir la configuration de la machine.

La liste des avantages du laser à fibre ne s'arrête pas là. La simplicité d'exécution de la source est ainsi déterminée par sa structure modulaire. À commencer par l'unique diode de pompage : cela garantit une durée de vie utile de la source comparable à celle de toute la machine. Et contribue à réduire les coûts de fonctionnement et d'entretien du système, la machine étant plus simple, compacte et modulable.

Économies de temps et d'énergie

La longueur d'onde d'un laser à fibre représente le dixième de celle d'un laser à CO2. Cela facilite la mise au point sur les épaisseurs inférieures à 3 mm et, en conséquence, autorise une vitesse de découpe supérieure et un percement plus rapide de la tôle. De plus, comme les matériaux métalliques sont en général très réflectifs au rayonnement infrarouge, la source fibrée est en mesure de découper aussi des matériaux qui sont difficilement usinables avec une source à CO2.

À l'instar d'ALW, le constructeur italien a conçu une nouvelle tête laser pour sa machine. Entièrement redessinée, elle a été adaptée pour recevoir deux capteurs de processus constitués de photodiodes spécifiques. Le premier (CS) détecte les variations de température afin de commander l'arrêt de la source si le gradient thermique est anormal. Le but : éviter la rupture de la lentille. Le second (PS) contrôle le percement du matériau par le faisceau laser et restitue un signal de perçage effectué indépendamment du temps limite fixé. Cette solution offre de nombreux avantages comme des économies de temps, de gaz et d'énergie, une plus grande fiabilité du processus et une meilleure qualité de découpe. Compte tenu des temps de réponse du capteur, ces avantages sont appréciables sur des épaisseurs supérieures à 5 mm.

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