Parmi les principaux fabricants de machines de découpe laser, nous pouvons citer :

• Rofin-Sinar
• Trumpf
• Amada
• Bystronic
• Mazak

Les méthodes de traitement laser présentent de nombreux avantages par rapport aux approches mécaniques traditionnelles. Il s’agit de :

• Haute précision lors de la manipulation de divers matériaux.
• Finition haute qualité et surfaces de coupe propres.
• Fabrication de structures petites et fines.
• Pas de contrainte mécanique causée par des forets ou des lames.
• Vitesse de traitement et cadence plus rapides.
• Possibilité de découper le matériau sans le manipuler.

Les techniques laser utilisent généralement des intensités optiques élevées sur une zone concentrée du matériau. Ces niveaux d’énergie élevés génèrent une chaleur intense (éventuellement une évaporation) et du plasma. Ces niveaux d’énergie peuvent être contrôlés pour manipuler le matériau, ce qui permet de le découper, de le graver, de le marquer etc. La grande cohérence spatiale du faisceau laser permet de le concentrer ou de le pulser pour un traitement précis du matériau.

Les refroidisseurs jouent un rôle important dans les applications laser. Pour garantir un fonctionnement fiable, plusieurs composants du système de traitement doivent être refroidis. Sans élimination suffisante de la chaleur, la découpe peut perdre en précision et le laser peut se déformer. À long terme, cela peut également causer des temps d’arrêt coûteux et augmenter les coûts de maintenance de la machine.

Le faisceau laser généré par la machine LBW fournit une source de chaleur concentrée qui facilite les soudures étroites et profondes à grande vitesse.

Le schéma suivant décrit l’acheminement de l’eau de refroidisseur au résonateur et à la lentille LBW :

La densité de puissance utilisée dans le soudage LBW est élevée, de l’ordre de 1 MW/cm2. Cette concentration d’énergie crée une petite zone de chaleur qui peut être concentrée sur le matériau cible. La taille du point laser varie entre 0,2 mm et 13 mm, et sa profondeur de pénétration est proportionnelle à la puissance fournie.

Un faisceau laser continu ou pulsé peut être utilisé selon l’application : des impulsions de quelques millisecondes permettent de souder des matériaux fins comme des lames de rasoir, tandis que les systèmes à laser continu sont utilisés pour les soudures profondes.

Les découpeuses laser fonctionnent généralement comme un broyeur pour le traitement de plaques, car le laser entre sur le côté de la plaque et coupe dans l’axe du faisceau. Afin de pouvoir commencer la découpe ailleurs que sur le bord, il faut commencer par effectuer un perçage avant chaque découpe. Ce perçage implique généralement un faisceau laser pulsé haute puissance qui perce lentement le matériau (ce qui prend 5 à 15 secondes pour un demi-pouce d’épaisseur d’acier inoxydable).

Il existe généralement trois configurations différentes de machines de découpe laser industrielles :

• Matériau mobile
• Hybride
• Systèmes à optique mobile

Ces configurations désignent la façon dont le faisceau se déplace au-dessus du matériau à découper. Les axes de déplacement sont généralement les axes X et Y ; si la tête de découpe doit être contrôlée, on parle d’axe Z.

Les refroidisseurs à eau jouent un rôle essentiel dans l’élimination de la charge thermique générée par le résonateur (source laser) et l’optique (lentille). Une capacité de refroidissement appropriée permet d’améliorer la qualité de la découpe et d’éviter les temps d’arrêt de la machine.

Le refroidissement des liquides permet d’atteindre trois objectifs :

• Garantir une longueur d’onde laser précise et une meilleure efficacité.
• Obtenir une qualité de faisceau optimale.
• Réduire les contraintes thermiques sur un système laser.

La source du faisceau, le trajet du faisceau et le panneau des systèmes laser doivent être maintenus à des températures basses. La variation tolérée de la température dans la plupart des cas est de ±1 K, mais certains systèmes laser ont une tolérance de ±0,5 K. La température d’alimentation est d’environ 15 à 25 ^oC. D’autres facteurs sont à prendre en compte, tels que la qualité de l’eau, le choix des matériaux et la conductivité de l’eau de refroidissement. Si les refroidisseurs sont installés en extérieur, l’utilisation d’un mélange eau/glycol peut être nécessaire.

Les caractéristiques de conception des produits Parker peuvent fournir des avantages considérables aux utilisateurs finaux des secteurs de la brasserie et de la distillation. Les caractéristiques et les avantages clés pour ces secteurs sont les suivants :

• Configuration associant un réservoir d’eau de grande capacité à un condenseur/évaporateur de grande taille pour maintenir la capacité de refroidissement même en cas de changements rapides de la charge et de la température de l’eau.
• Fiabilité élevée et gestion énergétique pour réduire le coût total de possession.
• Options à basse température d’eau (jusqu’à -10 ^°C) pour un meilleur refroidissement.
• Panneau en acier inoxydable et IP élevé pour un fonctionnement simplifié en environnement humide.
• Refroidisseurs entièrement compatibles avec le mélange glycol/eau pour les applications exigeantes comme le refroidissement du moût.