Comparaison des procédés de découpe dans le traitement des matériaux
Pourquoi l’usure des outils, les retouches et les temps de réglage élevés surviennent-ils ?
Dans de nombreuses entreprises, l’usure des outils, les retouches ou les longs temps de réglage sont considérés comme inévitables. En réalité, ces défis ne sont souvent pas liés au matériau lui-même, mais au procédé de découpe utilisé.
La découpe laser CO₂ sans contact repose sur une approche différente. En l’absence de contact mécanique avec un outil, de nombreux inconvénients typiques des procédés de découpe classiques sont éliminés dès le traitement. Il est ainsi possible de réduire les coûts de production, d’améliorer la qualité de coupe et d’ouvrir de nouvelles possibilités d’application.
Fraisage vs découpe laser
Dans quels cas la découpe laser offre-t-elle des avantages par rapport au fraisage ?
Le fraisage est un procédé d’usinage éprouvé, particulièrement adapté à l’enlèvement de matière ainsi qu’à l’usinage des métaux et des pièces tridimensionnelles. En revanche, pour la découpe de nombreux matériaux non métalliques tels que les plastiques, l’acrylique, le bois, les textiles ou les matériaux composites, la découpe laser CO₂ sans contact offre des avantages décisifs.
Comme le laser fonctionne sans contact mécanique avec l’outil, il n’y a ni usure des outils ni production de copeaux. Ce procédé permet également d’obtenir une qualité de coupe élevée et constante, des contours intérieurs avec des rayons quasiment nuls et une grande flexibilité lors des modifications de contours. Selon le matériau et l’application, les deux procédés se complètent idéalement et peuvent être combinés de manière flexible sur les machines de découpe laser eurolaser.
Aucune contamination grâce au traitement laser sans copeaux.
Contours à rayon quasi nul grâce à la découpe laser.
Traitement sans contact grâce à la découpe laser.
| Fraisage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Principe de traitement | Traitement mécanique avec un outil rotatif | Traitement sans contact à l’aide d’un faisceau laser CO₂ focalisé |
| Matériaux adaptés | Particulièrement adapté à de nombreux matériaux solides, notamment les métaux, les plastiques, le bois et les matériaux composites | Particulièrement adapté à de nombreux matériaux non métalliques tels que les plastiques, l’acrylique, le bois, les textiles, les mousses, les films adhésifs et les matériaux composites |
| Applications typiques | Enlèvement de matière, poches, perçages, contours, usinage 3D et découpe | Découpe de précision, contours fins, contours intérieurs, gravures, marquages et inscriptions |
| Épaisseur du matériau | Adapté aux matériaux plus épais et aux applications nécessitant un enlèvement de matière | Selon le matériau, particulièrement adapté aux matériaux en plaques, aux matériaux en rouleaux et aux découpes fines |
| Fraisage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Usure des outils | Les outils de fraisage s’usent et doivent être remplacés ou réaffûtés régulièrement | Aucune usure des outils grâce au traitement sans contact |
| Changement d’outil | Nécessaires selon l’application et l’outil | Supprimé, car différentes formes peuvent être réalisées sans changement d’outil |
| Temps de réglage | MasLes changements d’outil et le réglage de la machine génèrent des temps de préparation | Les modifications de contours sont effectuées directement à partir du fichier CAO, sans nécessiter d’outils supplémentaires |
| Modifications de contours | Les adaptations nécessitent souvent de nouveaux outils ou une modification de la stratégie de traitement | Les contours peuvent être modifiés directement dans le logiciel et produits immédiatement |
| Coûts des outils | Coûts récurrents liés aux outils de fraisage et à leur maintenance | Aucun coût d’outil pour le processus de découpe |
| Chutes de matériau | Selon le matériau. Le diamètre de l’outil peut entraîner des limitations, en particulier pour les géométries fines | La faible largeur de coupe permet un imbrication optimisée des pièces et réduit les chutes de matériau |
| Fraisage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Précision | Haute précision, dépendant de l’état de l’outil et des paramètres de traitement | Haute précision reproductible grâce au traitement sans contact |
| Qualité de coupe | Dépend de l’usure des outils et des paramètres de traitement | Qualité de coupe élevée et constante, sans usure des outils |
| Qualité de coupe dans le temps | Diminue à mesure que l’usure des outils progresse | Qualité de coupe élevée et constante, de la première à la dernière pièce |
| Contours intérieurs | Les rayons intérieurs sont limités par le diamètre de l’outil | Contours intérieurs à rayon quasi nul grâce à la finesse du faisceau laser |
| Sollicitation du matériau | Le traitement mécanique peut exercer des efforts de pression sur la pièce | Traitement sans contact, sans pression mécanique exercée par l’outil |
| Rupture / endommagement du matériau | Les nervures fragiles ou les contours fins peuvent être soumis à des contraintes mécaniques | Aucune sollicitation mécanique du matériau, ce qui réduit le risque de rupture ou d’endommagement |
| Retouche | Nécessaire selon le matériau et l’application | Pour de nombreux matériaux, des arêtes de coupe propres sont possibles sans retouche supplémentaire |
| Gravures et inscriptions | Des outils ou des étapes de traitement supplémentaires sont nécessaires | Gravures, marquages et inscriptions réalisables directement au laser |
| Fraisage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Fixation du matériau | Les pièces doivent généralement être serrées ou fixées mécaniquement | Pour de nombreux matériaux, le maintien par aspiration au moyen de la table à vide est suffisant. Un serrage mécanique supplémentaire n'est pas nécessaire. |
| Niveau sonore | Le traitement mécanique génère des niveaux sonores relativement élevés | Niveau sonore nettement plus faible, car il n’y a pas de procédé d’usinage mécanique par enlèvement de matière |
| Production de copeaux et de poussière | Des copeaux et de la poussière sont générés et doivent être aspirés puis éliminés | **Französisch :** Usinage sans production de copeaux. Les fumées sont évacuées directement vers l'extérieur par le système d'aspiration et peuvent, si nécessaire, être filtrées en complément. |
| Nettoyage de la machine | Les copeaux et la poussière nécessitent un nettoyage régulier | Moins de nettoyage grâce au traitement sans copeaux |
| Automatisation | Automatisation possible, selon l’application et le concept de la machine | Nombreuses possibilités d’automatisation et d’extension pour répondre à différentes exigences de production |
| Tailles de lots | Particulièrement rentable pour les séries avec des opérations de traitement répétitives | Grande flexibilité, de la pièce unitaire aux petites séries jusqu’à la production en série |
| Flux de travail | Les changements d’outil et les opérations de réglage influencent le déroulement de la production | Les changements de contours sont réalisés numériquement, sans changement d’outil ni opérations de réglage supplémentaires |
Poinçonnage vs découpe laser
Dans quels cas la découpe laser offre-t-elle des avantages par rapport au poinçonnage ?
Le poinçonnage est un procédé de fabrication économique pour les grandes séries avec des contours identiques. En revanche, dès que les géométries changent, que de nouveaux produits sont développés ou que de plus petites séries doivent être produites, des coûts d’outillage et des temps de réglage supplémentaires apparaissent.
La découpe laser CO₂ sans contact fonctionne sans outil de poinçonnage et permet le traitement économique de films, rubans adhésifs, textiles, plastiques et de nombreux autres matériaux non métalliques. Les modifications de contours peuvent être réalisées directement à partir du fichier CAO, sans fabrication d’outils, sans changement d’outil ni temps de réglage supplémentaires. Selon le matériau et l’application, les deux procédés se complètent idéalement et peuvent être combinés de manière flexible sur les machines de découpe laser eurolaser.
En savoir plus sur les options de poinçonnage chez eurolaser
Bords de coupe scellés lors de la découpe laser de films multicouches
Modifications numériques des contours sans fabrication d’outils
Découpe, kiss-cut et marquage laser en un seul processus
| Poinçonnage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Principe de traitement | Découpe au moyen d’un outil de poinçonnage et par application d’une force mécanique | Traitement sans contact à l’aide d’un faisceau laser CO₂ focalisé |
| Matériaux adaptés | Particulièrement adapté aux films, rubans adhésifs, papier, carton, textiles, matériaux d’étanchéité et plastiques fins | Particulièrement adapté à de nombreux matériaux non métalliques tels que les plastiques, l’acrylique, le bois, les textiles, les mousses, les films adhésifs et les matériaux composites |
| Applications typiques | Production en série avec des contours identiques et de grandes quantités | Prototypes, petites séries, produits personnalisés ainsi que production en série avec des contours variables |
| Épaisseur du matériau | Particulièrement adapté aux matériaux fins et flexibles | Selon le matériau, particulièrement adapté aux matériaux plats, aux matériaux en plaques et aux matériaux en rouleaux |
| Poinçonnage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Coûts des outils | En règle générale, chaque contour nécessite son propre outil de poinçonnage | Un outil de poinçonnage distinct est généralement nécessaire pour chaque contour, ce qui entraîne des coûts d'outillage très élevés |
| Usure des outils | Les outils de poinçonnage s’usent et doivent être régulièrement réaffûtés ou remplacé | Aucune usure des outils |
| Stockage des outils | Les outils doivent être stockés, gérés et entretenus | Aucun stockage d’outils nécessaire |
| Changement d’outil | Nécessaire en cas de changement de produit ou de contour | Supprimé |
| Temps de réglage | Les changements d’outil et le réglage de la machine génèrent des temps de préparation | Les modifications de contours sont effectuées directement à partir du fichier CAO, sans temps de réglage supplémentaires |
| Modifications de contours | Les nouveaux contours nécessitent généralement un nouvel outil de poinçonnage | Les nouveaux contours peuvent être réalisés directement à partir du fichier CAO |
| Poinçonnage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Précision | Haute précision, dépendant de l’état de l’outil de poinçonnage | Haute précision reproductible grâce au traitement sans contact |
| Précision pour les détails fins | Les contours fins sont limités par la géométrie de l’outil et le comportement du matériau | Haute précision, même pour les contours fins et les nervures délicates |
| Qualité de coupe | Dépend de l’outil | Qualité de coupe élevée et constante, sans usure des outils |
| Qualité de coupe dans le temps | Diminue à mesure que l’outil de poinçonnage s’use | Qualité de coupe élevée et constante, de la première à la dernière pièce |
| Sollicitation du matériau | Application d’une force mécanique sur le matériau | Traitement sans contact, sans pression mécanique exercée par l’outil |
| Rupture / endommagement du matériau | Les nervures fragiles ou les contours fins peuvent être soumis à des contraintes mécaniques | Aucune sollicitation mécanique du matériau, ce qui réduit le risque de rupture ou d’endommagement |
| Matériaux multicouches | Les différentes couches du matériau peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres pendant le processus de poinçonnage | Aucun décalage de nombreuses films multicouches grâce au traitement sans contact |
| Bords de coupe | Selon le matériau et l’outil | Pour de nombreux matériaux synthétiques, les bords de coupe sont scellés lors de la découpe laser |
| Marquage et gravure | Étape de traitement supplémentaire nécessaire | Découpe, marquage et gravure possibles en une seule opération |
| Poinçonnage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Fixation du matériau | Le matériau doit être guidé de manière fiable pendant le processus et, selon l’application, être maintenu en place | Pour de nombreux matériaux, l’aspiration par le vide via la table à dépression suffit au maintien du matériau |
| Niveau sonore | Le processus mécanique de poinçonnage génère des niveaux sonores relativement élevés | Niveau sonore de traitement nettement plus faible |
| Nettoyage des outils | Pour les matériaux fortement adhésifs, tels que les rubans adhésifs, des résidus de colle peuvent s’accumuler sur les outils de poinçonnage. Un nettoyage régulier est nécessaire | Aucun résidu de colle sur les outils de coupe grâce au traitement sans contact |
| Nettoyage de la machine | Les copeaux et la poussière nécessitent un nettoyage régulier | Moins de nettoyage grâce au traitement sans copeaux |
| Tailles de lots économiques | Besonders wirtschaftlich bei hohen Stückzahlen mit gleichbleibenden Konturen | Wirtschaftlich von Prototypen bis zur Serienfertigung |
| Flexibilité de production | Optimisé pour des produits identiques et de grandes séries | Grande flexibilité lors des changements de produits, des modifications de contours et des tailles de lots |
Découpe au couteau vs découpe laser
Dans quels cas la découpe laser offre-t-elle des avantages par rapport à la découpe au couteau ?
La découpe au couteau est un procédé de découpe éprouvé pour les matériaux souples tels que les textiles, les films, les mousses ou les matériaux d’étanchéité. Elle est particulièrement adaptée aux structures multicouches ainsi qu’aux matériaux qui ne doivent pas être soumis à une influence thermique.
En revanche, la découpe laser CO₂ sans contact offre des avantages décisifs lorsqu’une précision maximale, des bords de coupe sans effilochage, des contours fins ou des opérations supplémentaires telles que le kiss-cut, la gravure ou le marquage sont recherchés. Selon le matériau et l’application, les deux procédés se complètent idéalement et peuvent être combinés de manière flexible sur les machines de découpe laser eurolaser.
En savoir plus sur les outils de découpe au couteau chez eurolaser
Bords de coupe lisses et sans effilochage
Détails fins sans dépassement de coupe
Gravures laser permanentes réalisées en parallèle de la découpe
| Messerschneiden | Découpe au couteau | |
|---|---|---|
| Principe de traitement | Procédé de découpe mécanique utilisant différents systèmes de couteaux, selon le matériau et l’application | Procédé de découpe sans contact à l’aide d’un faisceau laser CO₂ focalisé |
| Matériaux adaptés | Particulièrement adapté aux matériaux pouvant être découpés mécaniquement, tels que les fibres naturelles, le PVC, le cuir, les films, les mousses ou les textiles | Particulièrement adapté à de nombreux matériaux non métalliques tels que les textiles synthétiques, les plastiques, l’acrylique, le bois, les films adhésifs et les matériaux composites |
| Applications typiques | Matériaux souples, applications thermosensibles et matériaux qui ne doivent pas ou ne peuvent pas être traités au laser | Applications exigeant une qualité de coupe élevée, des contours fins, le cut & seal, la gravure ou le marquage |
| Bord de coupe des textiles synthétiques | Le bord de coupe reste ouvert, selon le matériau materialabhängig offen |
Découpe et scellement des bords en une seule opération, par exemple pour les textiles en polyester |
| Découpe au couteau | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Usure des outils | Les couteaux sont soumis à une usure dépendant du matériau et doivent être remplacés régulièrement | Aucune usure des outils |
| Changement d’outil | Selon le matériau et l’opération de traitement, différents systèmes de couteaux sont nécessaires | Supprimé. Les différents contours sont réalisés sans changement d’outil |
| Coûts des outils | Coûts récurrents liés aux couteaux et à leur remplacement | Aucun coût d’outil pour le processus de découpe |
| Nettoyage des outils | Pour les matériaux fortement adhésifs, tels que les rubans adhésifs, des résidus de colle peuvent s’accumuler sur les couteaux. Un nettoyage régulier est nécessaire | Aucun résidu de colle sur les outils de coupe grâce au traitement sans contact |
| Modifications de contours | Possibles sans nouveaux outils, mais des adaptations en fonction du matériau et du système de couteau sont nécessaires | Les nouveaux contours peuvent être réalisés directement à partir du fichier CAO |
| Découpe au couteau | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Précision | Haute précision, dépendant du matériau, de la géométrie du couteau et de l’état de l’outil | Haute précision reproductible grâce au traitement sans contact |
| Contours fins | Les détails fins dépendent du matériau et de l’outil. Des dépassements de coupe peuvent apparaître lors des changements de direction | Contours fins sans dépassement de coupe grâce à la finesse du faisceau laser |
| Qualité de coupe dans le temps | Diminue à mesure que le couteau s’use | Qualité de coupe élevée et constante, sans usure des outils |
| Bords de coupe des textiles synthétiques | Les bords de coupe restent ouverts et peuvent s’effilocher selon le matériau | Bords de coupe scellés et sans effilochage (Cut & Seal) |
| Marquage et gravure | Étape de traitement supplémentaire nécessaire sur un système séparé | Découpe, gravure et marquage possibles en une seule opération |
| Poinçonnage | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Fixation du matériau | Selon le matériau et l’opération de traitement, une fixation mécanique ou un guidage du matériau peut être nécessaire | Pour de nombreux matériaux, l’aspiration par le vide via la table à dépression suffit au maintien du matériau |
| Nettoyage des outils | Le processus mécanique de poinçonnage génère des niveaux sonores relativement élevés | Aucun résidu de colle sur les outils de coupe grâce au traitement sans contact |
| Résidus de matériau | Selon le matériau, des fibres, de la poussière ou des résidus de découpe peuvent être générés | Traitement sans copeaux avec un faible besoin de nettoyage |
| Flexibilité de production | Selon les matériaux ou les opérations de traitement, différents systèmes de couteaux peuvent être nécessaires | Différents contours et produits peuvent être réalisés directement à partir du fichier CAO, sans changement d’outil |
| Tailles de lots économiques | Rentable, de la pièce unitaire jusqu’à la production en série | Rentable, de la pièce unitaire à la production en série |
Découpe au jet d’eau vs découpe laser
Dans quels cas la découpe laser offre-t-elle des avantages par rapport à la découpe au jet d’eau ?
La découpe au jet d’eau et la découpe laser font partie des procédés de découpe industriels les plus précis et se recoupent dans de nombreuses applications. Les deux procédés permettent de réaliser des contours complexes et d’obtenir des résultats de coupe de haute qualité, mais se distinguent nettement en termes de matériaux usinables, d’épaisseurs de matériau et de procédé de traitement. La technologie la plus économique dépend essentiellement du matériau, de son épaisseur et des exigences de l’application concernée.
Remarque : la découpe laser englobe différentes technologies laser et convient également, de manière générale, au traitement des métaux. eurolaser développe toutefois des machines de découpe laser CO₂ destinées au traitement des matériaux non métalliques. En raison du faible recoupement avec les applications typiques d’eurolaser, la comparaison suivante vise avant tout à fournir une vue d’ensemble des deux procédés de découpe.
Découpe laser et gravure combinées
Prélèvement et traitement ultérieur immédiats, sans phase de séchage
Parfaitement adapté aux plastiques, au bois et aux textiles
| Découpe au jet d’eau | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Principe de traitement | Découpe au moyen d’un jet d’eau à haute pression, généralement avec ajout d’un abrasif | Découpe au moyen d’un faisceau laser focalisé |
| Types de matériaux adaptés | Adapté à presque tous les matériaux, notamment les métaux, le verre, la pierre, la céramique, les plastiques et les matériaux composites | Selon la technologie laser, adapté à de nombreux matériaux métalliques et non métalliques. eurolaser est spécialisé dans les machines de découpe laser CO₂ pour les matériaux non métalliques. |
| Applications typiques | Découpe de tôles métalliques, de pierre naturelle, de verre, de céramique ainsi que de matériaux épais ou difficiles à usiner | Découpe de plastiques, d’acrylique, de bois, de textiles, de mousses, de films et de matériaux composites, ainsi que gravures et marquages |
| Découpe au jet d’eau | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Consommables | Eau et, pour la plupart des applications, abrasif nécessaires | Aucun consommable nécessaire pour le processus de découpe |
| Étapes de traitement en aval | Selon le matériau, les pièces doivent être séchées et les résidus d’abrasif éliminés | Les pièces peuvent généralement être retirées directement et poursuivies en production sans traitement supplémentaire |
| Possibilités de traitement supplémentaires | Aucune | Découpe, gravure et marquage peuvent être combinés sur une seule machine |
| Coûts d’exploitation | Coûts récurrents liés à l’eau, aux abrasifs ainsi qu’à leur traitement ou à leur élimination | Pas de coûts d’exploitation spécifiques |
| Découpe au jet d’eau | Découpe laser CO₂ | |
|---|---|---|
| Fixation du matériau | Nécessaire selon le matériau et l’application | Pour de nombreux matériaux, l’aspiration par le vide via la table à dépression suffit au maintien du matériau |
| Résidus de matériau | L’abrasif et l’eau peuvent laisser des résidus sur la pièce et la machine | Traitement sans copeaux avec un faible besoin de nettoyage |
| Environnement de travail | L’eau et les abrasifs nécessitent une zone de travail et un environnement machine adaptés | Traitement propre et à sec, sans eau ni abrasif |
| Intégration dans la production | Les étapes de traitement supplémentaires sont généralement réalisées sur des systèmes séparés | Découpe, gravure et marquage peuvent être combinés en un seul processus |
Pour en savoir plus :
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