Évolution de la technologie de découpe thermique: de l’oxycoupage au laser à fibre

De manière générale, la technologie de découpe s’est regroupée en découpe thermique et mécanique. La première, où la découpe est basée sur l’apport de chaleur pour séparer le matériau, englobe l’oxycoupage, le plasma et le laser ; la deuxième, où l’on utilise une action abrasive, inclut le jet d’eau, le poinçonnage, le fraisage, l’électroérosion, la découpe par lame, etc.

Il y a traditionnellement une grande concurrence entre elles, mais récemment on peut observer que l’évolution technologique amène cette concurrence à un niveau incroyable, notamment entre le plasma haute définition, le laser CO2 et le laser à fibre, le plus récent. Parmi ces dernières, le laser a démontré une capacité de découpe plus précise. Surtout, en travaillant avec de petites épaisseurs et lors de l’usinage de petits trous. Le plasma haute définition se rapproche des systèmes laser en termes de qualité pour les grandes épaisseurs. C’est sans aucun doute une bonne option lorsqu’on a besoin d’une découpe en biseau.

L’irruption de la technologie de découpe par fibre dans le monde du laser s’avère être une avancée révolutionnaire pour ce qui est de la rapidité et des coûts, puisqu’il s’agit d’une technologie qui offre la vitesse et la qualité de la découpe laser CO2 classique, mais à des frais de maintenance et de fonctionnement dérisoires.

Dans quels cas doit-on appliquer une technologie ou l’autre ?

Pour de petites épaisseurs allant jusqu’à 5 mm, le comportement du laser à fibre peut être meilleur que le laser CO2. On obtiendra aussi de meilleures performances avec des matériaux réfléchissants, tels que le cuivre ou le laiton. À mesure que l’épaisseur augmente, le comportement d’un laser à fibre va être de pire en pire et il est désormais plus recommandable d’utiliser un laser CO2, puisqu’il offre une meilleure puissance de découpe allant jusqu’à des épaisseurs de 30 mm.

Si l’on se concentre sur les machines dotées d’une technologie de découpe plasma, on pourrait affirmer que ce sont actuellement les plus adaptées dès 5 mm, car elles sont pratiquement imbattables à partir de 30 mm, où le laser n’arrive pas, et peuvent atteindre jusqu’à 90 mm d’épaisseur sur les aciers au carbone, et 160 mm, sur les aciers inoxydables. En outre, elles ont un coût d’achat inférieur aux machines laser, ce qui fait qu’elles sont encore plus intéressantes pour les épaisseurs considérables où la qualité de découpe est primordiale. Certes, la baisse progressive du prix des machines de découpe laser à fibre réduit considérablement l’écart.

Cependant, pour des épaisseurs considérables, la technologie la plus appropriée reste l’oxycoupage, une technique ancienne utilisée depuis un siècle, idéale pour préparer les bords des pièces à souder.

Que faire lorsque nous produisons à des niveaux où plusieurs technologies convergent ?

Nous devons disposer de plusieurs options d’usinage selon la technologie. En fonction de l’endroit où elle sera traitée, une même pièce nécessitera un usinage spécifique permettant ainsi d’utiliser au mieux les ressources afin d’obtenir la qualité de découpe souhaitée. Dans certains cas, une pièce ne pourra être exécutée que par une seule technologie. Nous aurons donc besoin d’un système qui intègre des solutions avancées afin d’attribuer la voie de fabrication précise, en fonction du matériau, de l’épaisseur, de la qualité souhaitée ou des diamètres des trous intérieurs.

Face à des situations de surcharge empêchant de faire sortir la production, nous devons intégrer un logiciel équipé de systèmes de gestion de charge et d’attribution à des files d’attente de travail qui nous aidera à choisir un deuxième usinage ou une deuxième technologie compatible afin de traiter la pièce sur une autre machine disponible et d’ainsi assurer la fabrication dans les délais. Il pourrait même permettre de sous-traiter le travail si la capacité ne s’avérait pas suffisante.

Dans tous les cas, le programme idéal pour aborder l’utilisation et la combinaison de ces machines avec un seul système est le CAD/CAM. En vue d’obtenir une fabrication de qualité, dans les délais et à moindre coût, c’est également très pratique que le logiciel puisse attribuer et gérer la machine idéale, en associant la technologie et la situation de charge de travail.