Pourquoi la découpe laser remplace la découpe plasma

Découpe laser vs plasma : quels paramètres considérer

À l'achat d'une nouvelle machine, il est important de tenir compte de tous les facteurs clés qui influent sur la productivité, la qualité et l'économie de l'entreprise. Pour comparer deux systèmes de découpe du métal, nous devons donc évaluer les avantages et les inconvénients de chaque technologie sur plusieurs aspects. En particulier :

• Vitesse de production
• Précision d'usinage
• Puissance de coupe
• Coût et consommation des machines
• Flexibilité de production
• Consommation d'énergie et de matière

Voyons les avantages et les inconvénients de la découpe laser et de la découpe plasma pour chacun de ces paramètres, et comment les deux systèmes ont évolué au fil du temps.

Découpe plasma du métal : origines et fonctionnement

La découpe plasma est une technologie développée aux États-Unis dans les années 1950 comme alternative à la découpe à la flamme. Elle repose sur un gaz expulsé à grande vitesse par une buse, à l'intérieur duquel se forme un arc électrique. Le gaz ionisé par l'arc devient plasma et fond le matériau dans la zone de coupe. Le résultat est une ligne de coupe nette.

Découpe laser du métal : origines et fonctionnement

La découpe laser est née aux États-Unis en 1960 pour percer des trous de haute précision dans les diamants. En 1963, le laser CO2 voit le jour en Grande-Bretagne, plus efficace et économique, étendant son usage à la découpe du métal. Plus récemment, le laser à fibre optique a permis des usinages encore plus précis, avec des performances de puissance et de vitesse supérieures au CO2, sur des épaisseurs jusqu'à 50 mm. Dans les lasers fibre, le faisceau se crée en transmettant l'énergie des diodes à l'intérieur de câbles en fibre optique de haute qualité : on obtient ainsi une coupe de haute précision, idéale aussi pour les usinages complexes.

Découpe laser fibre vs plasma : laquelle convient à votre entreprise ?

La découpe laser fibre et la découpe plasma ont pendant des années occupé des segments de marché différents, selon les applications. Au départ, le laser fibre ne convenait qu'aux faibles épaisseurs, la forte épaisseur restant l'apanage du plasma. Ces dernières années, l'évolution du laser fibre a accru sa polyvalence, étendant son usage à la tôle de forte épaisseur. Voici les avantages et les inconvénients des deux technologies.

Avantages et inconvénients de la découpe plasma

La découpe plasma a un coût d'achat abordable et coupe tous les métaux jusqu'à environ 80 mm d'épaisseur, à condition que le matériau soit conducteur (nécessaire pour créer l'arc électrique). Elle présente toutefois des limites, comme une qualité de coupe pas toujours constante sur les matériaux épais ou complexes. En outre :

• Processus de coupe plus lent
• Non adaptée à la haute précision : elle laisse un chanfrein de 4-6 degrés
• Consommation d'énergie élevée, qui réduit sa rentabilité
• Plus de chutes en raison du kerf (la largeur de matière retirée pendant la coupe)
• Ne permet pas de réaliser des trous ou des lumières
• La pièce doit ensuite être reprise sur d'autres machines
• Bord plus rugueux et déformation thermique plus importante que le laser fibre

Avantages et inconvénients de la découpe laser fibre

Les systèmes laser fibre ont un coût d'achat plus élevé que le plasma et étaient au départ utilisés uniquement pour des épaisseurs de 5-20 mm. L'évolution jusqu'à 30 kW a permis leur application sur des épaisseurs jusqu'à 50 mm, avec des performances élevées. En particulier :

• Vitesse de coupe sur 20-50 mm supérieure au plasma
• Haute précision, avec des bords nets et propres
• Usinage de tous les types de métaux, y compris réfléchissants comme le laiton et le cuivre
• Consommation d'électricité réduite, qui amortit l'investissement
• Plus de précision et moins de déformation thermique que le plasma
• Bord plus propre et plus précis que le plasma

L'importance de la tête de coupe dans les usinages à haute puissance

La haute puissance atteinte par les systèmes laser fibre et les nombreux avantages de la technologie expliquent son usage de plus en plus répandu, y compris en remplacement du plasma. Il faut toutefois préciser que tous les systèmes jusqu'à 30 kW ne sont pas réellement capables d'exploiter la puissance aussi sur les fortes épaisseurs : il faut une tête de coupe capable de la supporter, pour garantir une haute précision et une grande flexibilité. Cutlite Penta dispose de la tête de coupe Evo 4, développée en interne, capable de supporter une puissance d'usinage jusqu'à 30 kW aussi sur les fortes épaisseurs. Les systèmes laser fibre Cutlite Penta offrent en outre :

• Moteurs linéaires sur chaque système
• Haute précision des usinages
• Performances de productivité élevées
• Possibilité de travailler aussi de grands formats
• Technologie développée en interne, Made in Italy
• Assistance personnalisée

Questions fréquentes

Découpe laser ou plasma : laquelle est meilleure ?

Le plasma est moins cher à l'achat et coupe les métaux conducteurs jusqu'à environ 80 mm, mais il est plus lent, moins précis (chanfrein de 4-6 degrés) et plus énergivore ; le laser fibre est plus précis et plus rapide et, à haute puissance, coupe aussi les fortes épaisseurs jusqu'à 50 mm.

Pourquoi la découpe laser remplace-t-elle le plasma ?

Parce que le laser fibre a évolué jusqu'à 30 kW, atteignant des épaisseurs autrefois réservées au plasma, avec plus de précision, des bords plus propres et moins de déformation thermique.

Quelles épaisseurs le laser fibre coupe-t-il ?

Jusqu'à 50 mm avec les systèmes haute puissance (jusqu'à 30 kW). Le plasma atteint environ 80 mm, mais avec une qualité et une précision inférieures.

Pourquoi la tête de coupe est-elle importante en haute puissance ?

Parce que tous les systèmes jusqu'à 30 kW n'exploitent pas vraiment la puissance sur les fortes épaisseurs : il faut une tête capable de la supporter, comme la Evo 4 Cutlite Penta, développée en interne.