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Coupage au laser, facilité par l'oxygène et l'azote

Coupage au laser

Gaz d'assistance : l’oxygène pour le coupage de l’acier carbone, l’azote pour le coupage des aciers inoxydables et de l’aluminium.

Le laser est produit dans un milieu gazeux d’azote, dioxyde de carbone et hélium, dits gaz «lasants». Le matériau est fondu et expulsé de l'entaille de coupe par le gaz «d'assistance».

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Comprendre le coupage au laser

Le coupage laser est un processus thermique dans lequel la chaleur nécessaire à la vaporisation, ou point de fusion, est générée par le faisceau laser.

Le faisceau laser est produit par décharge électrique à l'intérieur d'une cavité remplie d'un milieu gazeux contenant principalement de l'azote, du dioxyde de carbone et de l'hélium. Ce sont les gaz dits «lasants». Le faisceau laser est focalisé par une lentille qui reçoit les densités énergétiques permettant d’obtenir la fusion ou l’évaporation immédiate d’une grande partie des matériaux.

Un gaz d'assistance assure l’éjection du métal fondu ou vaporisé. Sa pureté a une influence déterminante sur la qualité et la productivité de la technique.

Combiné au mouvement du métal posé sur une table mobile et/ou du laser, le phénomène se propage pour produire des traits de coupe.

Mise en œuvre du coupage au laser

Le coupage laser au gaz dioxyde de carbone (CO2) a été l’un des premiers types de coupage laser développés et demeure l’un des plus largement répandus.

Il est généralement utilisé pour le coupage à grande vitesse et de grandes épaisseurs.

On le rencontre souvent dans les fabrications métalliques et l’assemblage automobile, pour le coupage d'acier au carbone par exemple.

Caractéristiques techniques du coupage au laser

Gaz lasants : azote, CO2 et hélium, l'expertise d'Air Liquide en Belgique

Air Liquide propose la gamme LASAL, spécialement mise au point et réservée aux procédés de soudage laser, coupage laser et coating laser. Les gaz lasants sont :

  • Azote, disponible sous la référence LASAL 1
  • Dioxyde de carbone (CO2) disponible sous la référence LASAL 2
  • Hélium disponible sour la référence LASAL 4

Ces gaz sont livrés purs ou sous forme de mélange pour les lasers avec mélangeur intégré. Pour les lasers sans mélangeur intégré, des mélanges gazeux spécifiques de la gamme LASAL sont proposés, en adéquation avec les exigences du fabricant de laser.

Gaz d'assistance : oxygène et azote

  • Oxygène : LASAL 2003 est le gaz de coupe pour le coupage de l'acier au carbone au laser.
    Ainsi, avec l'oxycoupage laser, l’acier au carbone est amené à la température d'allumage et brûlé par de l'oxygène insufflé; les scories qui en résultent sont évacuées de l'entaille de coupe.
  • Azote : LASAL 2001 est le gaz de coupage au laser des aciers fortement alliés dont les aciers inoxydables et l'aluminium.

Coupage au laser

Coupage au laser

En savoir plus sur le coupage de l'acier

Acier au carbone

L'acier est composé principalement de fer auquel est additionné du carbone depuis un taux variant de 0,008% à 2 % environ. Le dosage en carbone influe sur les caractéristiques de l'acier. Lorsque d'autres éléments chimiques sont alliés au carbone, alors on parle d'aciers alliés. 

ll existe un grand nombre d'aciers que l'on classe en trois grands groupes : les aciers non alliés, composés de fer et de carbone, les aciers faiblement alliés et les aciers fortement alliés.

Aciers faiblement alliés

Aciers dont aucun des éléments d'addition ne dépasse la teneur de 5% en masse.

Aciers fortement alliés

Aciers dont au moins un élément d'addition dépasse la teneur de 5% en masse.

Acier inoxydable

Les aciers inoxydables font partie des aciers fortement alliés. Ils contiennent au moins 13% de chrome et pour la plupart du nickel (10% environ) - Ils ont une excellente résistance à la corrosion en milieu acide, dans l'eau de mer,...