Découpe laser du plastique : 3 systèmes exceptionnels pour l'acrylique

Qu'entend-on par plastique dans la découpe laser ?

Découper le plastique, avec ou sans laser, est une affirmation assez vague : le terme plastique englobe une vaste gamme de matériaux, également appelés non-métaux.

Le plastique est un matériau organique à poids moléculaire élevé, composé de polymères purs ou mélangés à divers additifs et charges. Les polymères les plus courants proviennent du pétrole, mais il existe aussi des plastiques issus d'autres sources.

L'IUPAC (Union internationale de chimie pure et appliquée) elle-même recommande le terme polymères plutôt que le générique plastique. Dans l'usage courant, toutefois, on appelle plastique la plupart des matières polymères qui contiennent des substances capables d'en modifier les propriétés physico-chimiques.

Quand peut-on découper le plastique au laser ?

Tous les plastiques ne se comportent pas de la même façon. Les matières polymères pures se répartissent en trois familles :

• Thermoplastiques : elles deviennent malléables sous l'effet de la chaleur, se modèlent puis se fixent par refroidissement ; un processus répétable plusieurs fois.
• Thermodurcissables : après un ramollissement initial, elles durcissent par réticulation ; réchauffées après durcissement, elles ne redeviennent pas malléables mais se décomposent en se carbonisant.
• Élastomères : ils présentent une grande déformabilité et élasticité.

Presque tous les plastiques peuvent être travaillés par découpe, gravure et marquage laser. L'un des matériaux les plus répandus est le polyméthacrylate de méthyle, connu sous le nom de PMMA, acrylique ou plexiglas.

Le PMMA est une matière plastique transparente, rigide, incassable et résistante aux UV, appartenant aux thermoplastiques. Sa transparence est extraordinaire, supérieure à celle du verre, avec un coefficient d'environ 0,93 : c'est pourquoi on l'utilise aussi pour les barrières de protection dans les tribunes des stades. Les plaques d'acrylique résistent bien aux chocs ; une plaque de 4 mm atteint une résistance de 12 Joules, ce qui justifie son emploi pour les auvents et les abris d'extérieur.

Quel type de plastique peut-on découper au laser ?

Les plastiques sont des matériaux organiques malléables, extrudables en feuilles ou moulables en formes complexes. La variété est vaste : des plastiques bruts comme l'acrylique et l'ABS aux plastiques techniques comme le polycarbonate et l'acétal.

Certains matériaux s'y prêtent mieux que d'autres. L'acrylique (plexiglas, PMMA) est parmi les meilleurs : en règle générale, les thermoplastiques comme le plexiglas se découpent le mieux au laser.

Le plexiglas possède des propriétés physiques uniques, au point d'être souvent préféré au verre. Il se modèle avec la chaleur et est idéal pour la découpe et la gravure au laser CO2. Le laser découpe aussi bien le PMMA extrudé que le PMMA coulé : l'extrudé présente des tolérances d'épaisseur plus faibles, le coulé offre des bords de coupe parfaits et des gravures à haut contraste.

Dans quels secteurs la découpe laser de l'acrylique est-elle utilisée ?

La première plaque acrylique en PMMA a été produite en 1936 par ICI Acrylics (aujourd'hui Perspex International), l'un des plus grands fabricants de plaques PMMA au monde. Les premières plaques ont servi aux verrières des avions de combat de la Seconde Guerre mondiale.

Depuis, l'acrylique s'est répandu dans la grande distribution, le design et l'ameublement intérieur et extérieur, le secteur médico-scientifique, la publicité, la communication et le divertissement. Plus récemment, il est entré dans les objets et l'ameublement de l'automobile, des yachts et bateaux, des bureaux et de la construction.

Le plexiglas s'accorde parfaitement avec la découpe laser grâce à ses propriétés chimiques et mécaniques : résistance aux intempéries et aux UV d'un côté, haut niveau de sécurité en cas d'incendie de l'autre. Tout cela fait du PMMA un matériau très facile à travailler, qui se découpe aisément au laser.

Quel type de laser utilise-t-on pour découper le plastique ?

L'arrivée du laser a ouvert la voie à de nouveaux usinages et à de nouvelles solutions : la praticité et la rapidité des systèmes de découpe ont rendu le travail du plastique bien plus avantageux que les méthodes traditionnelles. La plupart des polymères les plus courants sont parfaitement compatibles avec le laser CO2. Choisir le bon système n'est toutefois pas si simple : plusieurs variables entrent en jeu.

• le type d'application
• le type de plastique à découper
• les besoins de production

Le laser CO2 est l'une des technologies les plus utilisées dans l'industrie : flexible et puissant, il équipe la plupart des machines employées dans les secteurs les plus variés. La robustesse des sources CO2 se confirme aussi dans la découpe de supports, feuilles et surfaces en plastique.

Quel est l'atout d'une source CO2 pour le plastique ? En général, elle assure des milliers d'heures d'utilisation de haute qualité. Voyons les principaux avantages en détail.

Quels sont les avantages de la découpe laser du plastique ?

La robustesse du plastique exigerait des méthodes de découpe longues et répétitives pour obtenir un résultat lisse et régulier en série. Avec le laser, le processus s'optimise.

1. Économies sur les coûts et la matière première

Le laser vaporise instantanément la zone sur laquelle il agit : ni copeaux ni déchets d'usinage, et aucun risque de déformation de la pièce.

2. Excellente qualité de coupe

La précision de la machine garantit des coupes nettes, des angles parfaitement tracés et sans bavures, sans besoin de finitions ni de retouches. La découpe se fait sans contact entre les parties : elle réduit à zéro les déformations et les casses accidentelles typiques des méthodes traditionnelles.

3. Répétabilité en série avec consommations et entretien réduits

Les pièces sont homogènes et identiques entre elles. Le laser est piloté numériquement par un logiciel, ses déplacements sont donc exacts et les réglages de l'opérateur exécutés avec précision, avec de très faibles consommations de gaz et un entretien réduit de la source.

Les 3 systèmes laser Cutlite Penta pour le plastique et l'acrylique

Les systèmes laser Cutlite Penta sont parfaits pour découper le plastique. Selon les besoins d'usinage, la gamme dédiée au plastique et aux composants en acrylique s'articule autour de trois solutions :

• PLUS CP RF : l'outil idéal pour découper au laser le PMMA et l'acrylique.
• LMP : elle conserve l'architecture à moteurs linéaires, avec la possibilité de dessiner et programmer l'usinage du plastique à bord de la machine.
• LTS CP RF : elle permet de monter la source laser CO2 à radiofréquence à bord de la machine, pour des dimensions encore plus compactes.

Qualité de coupe, efficacité des performances et consommations maîtrisées sont à portée de main avec les machines Cutlite Penta pour le travail du plastique et de l'acrylique.

Questions fréquentes sur la découpe laser du plastique

Quels plastiques peut-on découper au laser ?

Presque tous les plastiques peuvent être découpés, gravés et marqués au laser. Les thermoplastiques s'y prêtent le mieux, en particulier l'acrylique (PMMA ou plexiglas).

Quel laser utilise-t-on pour découper l'acrylique ?

On utilise le laser CO2, la technologie industrielle la plus répandue pour le plastique : il découpe aussi bien le PMMA extrudé que le PMMA coulé, avec des bords nets et des gravures à haut contraste.

La découpe laser du plastique laisse-t-elle des bavures ?

Non. La découpe se fait sans contact mécanique et vaporise la matière : on obtient des bords nets et des angles précis, sans copeaux ni besoin de finitions.

Quels systèmes Cutlite Penta découpent le plastique ?

Cutlite Penta propose trois systèmes dédiés : PLUS CP RF pour le PMMA et l'acrylique, LMP à moteurs linéaires avec programmation à bord, et LTS CP RF avec source CO2 à radiofréquence à bord pour un encombrement plus compact.