La découpe au laser de l’acier est une méthode rapide et extrêmement précise de découpe de formes parfois complexes à partir d’un stock d’acier à l’aide de faisceaux laser de haute puissance. Les lasers utilisés dans le processus libèrent de grandes quantités d’énergie thermique lorsqu’ils se concentrent sur l’acier, fondant ainsi efficacement un canal à travers le matériau. La découpe de l’acier au laser nécessite une installation spécialisée qui consiste généralement en une tête laser fixée à un gabarit tridimensionnel piloté par un ordinateur ou une tête laser statique au-dessus d’une table mobile. L’ordinateur envoie des instructions au gabarit ou à la table qui déplace ensuite le laser par rapport à la pièce ou vice versa. Ces installations peuvent être des variantes laser seul ou assistées par gaz selon l’application.
Les lasers à haute puissance, en particulier les types de dioxyde de carbone (CO2), génèrent suffisamment de chaleur intense lorsqu’ils sont focalisés pour couper sans effort une large sélection de matériaux d’épaisseurs variables. Cette caractéristique est utilisée à bon escient dans la découpe au laser d’acier. Le processus produit des coupes extrêmement fines et nettes le long de profils complexes en acier jusqu’à 1 pouce (25 mm) d’épaisseur. Les lasers utilisés sont généralement de type CO2 avec des puissances allant jusqu’à 6 kW. Le faisceau émis par la tête laser est focalisé sur la pièce par une série de lentilles calibrées pour produire des performances de point de coupe optimales pour le matériau à couper.
L’avancement de la coupe dans l’acier de coupe au laser est réalisé de deux manières. Le premier est une configuration laser mobile où la tête laser elle-même est déplacée sur la pièce sur un gabarit de découpe multidimensionnel. La deuxième méthode utilise une tête laser statique et une table mobile qui déplace la pièce pour terminer la coupe. Les deux systèmes sont généralement pilotés par des programmes de commande numérique par ordinateur (CNC) qui permettent à la fois une précision extrême et des vitesses de coupe élevées, même lors de la coupe de profils très complexes.
Les processus de coupe réels utilisés dans la découpe de l’acier au laser se répartissent en deux catégories : le laser seul et l’assistance au gaz. Les types à laser seul utilisent le faisceau laser focalisé seul pour couper à travers l’acier. Les systèmes d’assistance au gaz utilisent un jet de gaz à haute pression dirigé au point de fusion coaxialement au faisceau laser. Ce jet de gaz aide à dégager le matériau fondu de la coupe et sert également à améliorer l’efficacité du laser en créant une réaction exothermique au point de coupe. Cette réaction augmente la température du bain de fusion et accélère le processus de découpe, même avec des lasers de faible puissance.