Les contrôleurs à microprocesseur sont dédiés aux machines-outils qui permettent de créer ou de modifier des pièces. La commande numérique programmable active les servos et les commandes de broche de la machine et contrôle diverses opérations d'usinage. Voir DNC, commande numérique directe ;CN, commande numérique.
Partie du métal de base qui n'est pas fondue lors du brasage, du coupage ou du soudage mais dont la microstructure et les propriétés mécaniques sont altérées par la chaleur.
Les propriétés d'un matériau montrent son comportement élastique et inélastique lorsqu'une force est appliquée, indiquant son aptitude aux applications mécaniques ;par exemple, le module d'élasticité, la résistance à la traction, l'allongement, la dureté et la limite de fatigue.
En 1917, Albert Einstein a publié le premier article reconnaissant la science derrière le laser. Après des décennies de recherche et de développement, Theodore Maiman a démontré le premier laser fonctionnel au Hughes Research Laboratory en 1960. En 1967, les lasers étaient utilisés pour percer des trous et couper métal dans les matrices de diamant. Les avantages offerts par la puissance laser la rendent courante dans la fabrication moderne.
Les lasers sont utilisés pour couper une variété de matériaux au-delà du métal, et la découpe au laser est devenue un élément essentiel de l'atelier de tôlerie moderne. Avant que cette technologie ne soit facilement disponible, la plupart des ateliers comptaient sur le cisaillement et le poinçonnage pour fabriquer des pièces à partir de matériaux plats.
Les ciseaux sont disponibles dans plusieurs styles, mais tous effectuent une seule coupe linéaire qui nécessite plusieurs réglages pour créer une pièce. Le cisaillement n'est pas une option lorsque des formes courbes ou des trous sont nécessaires.
L'emboutissage est l'opération préférée lorsque les cisailles ne sont pas disponibles. Les poinçons standard sont disponibles dans une variété de formes rondes et droites, et des formes spéciales peuvent être réalisées lorsque la forme souhaitée n'est pas standard. Pour les formes complexes, un poinçon à tourelle CNC sera utilisé. la tourelle est équipée de plusieurs types de poinçons différents qui, lorsqu'ils sont combinés en séquence, peuvent former la forme souhaitée.
Contrairement au cisaillement, les découpeuses laser peuvent produire n'importe quelle forme souhaitée en une seule configuration. La programmation d'une découpeuse laser moderne n'est que légèrement plus difficile que l'utilisation d'une imprimante. Les découpeuses laser éliminent le besoin d'outils spécialisés tels que des poinçons spéciaux. L'élimination des outils spéciaux réduit les délais, inventaire, coûts de développement et risque d'outillage obsolète. La découpe laser élimine également les coûts associés à l'affûtage et au remplacement des poinçons et à l'entretien des arêtes de coupe plus tranchantes.
Contrairement au cisaillage et au poinçonnage, la découpe laser est également une activité sans contact. Les forces générées lors du cisaillage et du poinçonnage peuvent provoquer des bavures et des déformations de la pièce, qui doivent être traitées dans une opération secondaire. La découpe laser n'applique aucune force sur la matière première , et souvent les pièces découpées au laser ne nécessitent pas d'ébavurage.
D'autres méthodes de découpe thermique flexibles, telles que la découpe au plasma et à la flamme, sont généralement moins coûteuses que les découpeuses au laser. Cependant, dans toutes les opérations de découpe thermique, il existe une zone affectée par la chaleur ou HAZ où les propriétés chimiques et mécaniques du métal changent. HAZ peut affaiblir le matériau et causer des problèmes dans d'autres opérations, telles que le soudage. Par rapport à d'autres techniques de découpe thermique, la zone affectée par la chaleur d'une pièce découpée au laser est petite, réduisant ou éliminant les opérations secondaires nécessaires pour la traiter.
Les lasers conviennent non seulement à la découpe, mais également à l'assemblage. Le soudage au laser présente de nombreux avantages par rapport aux procédés de soudage plus traditionnels.
Comme la découpe, le soudage produit également des HAZ. Lors du soudage sur des composants critiques, tels que ceux des turbines à gaz ou des composants aérospatiaux, il est nécessaire de contrôler leur taille, leur forme et leurs propriétés. Comme la découpe au laser, le soudage au laser a une très petite zone affectée par la chaleur , qui offre des avantages distincts par rapport aux autres techniques de soudage.
Les concurrents les plus proches du soudage au laser, du gaz inerte au tungstène ou du soudage TIG utilisent des électrodes en tungstène pour créer un arc qui fait fondre le métal à souder. Les conditions extrêmes autour de l'arc peuvent entraîner la détérioration du tungstène avec le temps, ce qui entraîne une qualité de soudure variable. est insensible à l'usure des électrodes, de sorte que la qualité de la soudure est plus constante et plus facile à contrôler. Le soudage au laser est le premier choix pour les composants critiques et les matériaux difficiles à souder car le processus est robuste et reproductible.
Les utilisations industrielles des lasers ne se limitent pas à la découpe et au soudage. Les lasers sont utilisés pour fabriquer de très petites pièces avec des dimensions géométriques de seulement quelques microns. L'ablation au laser est utilisée pour éliminer la rouille, la peinture et d'autres éléments de la surface des pièces et pour préparer pièces à peindre.Le marquage au laser est écologique (pas de produits chimiques), rapide et permanent.La technologie laser est très polyvalente.
Tout a un prix, et les lasers ne font pas exception. Les applications laser industrielles peuvent être très coûteuses par rapport à d'autres processus. Bien qu'ils ne soient pas aussi bons que les découpeurs laser, les découpeurs plasma HD peuvent créer la même forme et fournir des bords nets dans une ZAT plus petite pour une fraction. du coût. Entrer dans le soudage au laser est également plus cher que d'autres systèmes de soudage automatisés. Un système de soudage au laser clé en main peut facilement dépasser 1 million de dollars.
Comme toutes les industries, il peut être difficile d'attirer et de retenir des artisans qualifiés. Trouver des soudeurs TIG qualifiés peut être un défi. Trouver un ingénieur en soudage avec une expérience laser est également difficile, et trouver un soudeur laser qualifié est presque impossible. nécessite des ingénieurs et des soudeurs expérimentés.
L'entretien peut également être très coûteux. La production et la transmission d'énergie laser nécessitent une électronique et une optique complexes. Il n'est pas facile de trouver quelqu'un qui peut dépanner un système laser. une visite par le technicien du fabricant. Les techniciens OEM sont occupés et les longs délais de livraison sont un problème courant qui affecte les calendriers de production.
Bien que les applications laser industrielles puissent être coûteuses, le coût de possession continuera d'augmenter. Le nombre de petits graveurs laser de bureau peu coûteux et de programmes de bricolage pour les découpeurs laser montre que le coût de possession est en baisse.
La puissance laser est propre, précise et polyvalente. Même en tenant compte des lacunes, il est facile de comprendre pourquoi nous continuerons à voir de nouvelles applications industrielles.
Heure de publication : 17 janvier 2022