La technologie laser est omniprésente dans la fabrication et affecte nos vies de nombreuses façons invisibles. Les lasers, par exemple, sont utilisés pour couper des lunettes dans des airbags de voiture, des smartphones et des écrans de tablette, et des stands délicats et minuscules en médecine. Les lasers peuvent être utilisés pour souder les batteries, les coques des capteurs dans les voitures et les raccords de tuyaux métalliques. Laser peut également traiter les trous de radiateur dans les ordinateurs portables, marquer les pièces et ainsi de suite.
La première technologie développée dans la fabrication a été la découpe au laser de tôle. La découpe au laser est plus précise que tout autre processus et offre ainsi de nombreux avantages pour l’assemblage ultérieur. Par exemple, l’industrie de la construction navale utilisait du plasma pour couper des pièces. Ensuite, la précision de l’assemblage se satisfait de la mise en forme des percussions. En conséquence, les chantiers navals avaient l’habitude d’entendre des têtes de marteau des milliers de fois. Cependant, après l’installation de la machine à découper au laser, le plus grand sentiment est que la production est devenue « calme ».
Il existe cinq tendances actuelles et futures dans les applications laser dans l’industrie manufacturière.
1. Soudage laser de grande capacité
Maximiser le temps de soudage et réduire au minimum le temps de non-soudage sont toujours les objectifs les plus élevés des procédés de fabrication. Le soudage laser est un processus de soudage sans contact dans lequel la tête laser peut être déplacée très rapidement, ce qui rend le soudage presque instantané. Un bon exemple est le soudage des composants des sièges d’auto. Un robot portant une tête laser déplace le soudage sur le composant sans arrêter le soudage. Ce qui prend des minutes prend maintenant quelques secondes.
2. Marquage laser
La gravure au laser est la technologie laser qui se développe le plus rapidement sur le marché ces dernières années. À mesure que les besoins en matière de suivi et de traçabilité augmenteront, la taille du marché continuera d’augmenter. La gravure au laser fournit une méthode de marquage permanent et direct pour une variété de matériaux. Vous pouvez imprimer n’importe quelle fonctionnalité graphique directement, y compris le texte, les graphiques et les codes à barres.
3. Fabrication d’additifs laser
Après près de 30 ans de développement, la fabrication d’additifs laser a finalement été utilisée avec succès pour la réparation et la fabrication de pièces. Pour la réparation de pièces, la technologie est idéale pour retravailler des pièces coûteuses ou des outils usés, tels que des moules et des pales de turbine aéromoteur. La couche métallique est déposée dans la zone réparée et est ensuite légèrement traitée selon les spécifications. Pour la fabrication de pièces, les implants de l’industrie médicale et les pièces monolithiques complexes aéromoteurs sont en cours de développement et de fabrication, qui utilisent tous des lasers pour une personnalisation rapide. La réduction du temps de cycle de fabrication par pièce sera la clé pour maintenir le succès de la technologie de fabrication d’additifs laser.
4. Micromachining laser à impulsions ultra-courtes
Les lasers picosecondes et femtosecondes d’une durée d’impulsion de 10 à 12 secondes et de 10 à 15 secondes ne produisent pas d’excès de chaleur lors de l’usinage des métaux, c’est-à-dire qu’aucune ou très petite zone affectée par la chaleur n’est produite. Ils peuvent être utilisés pour traiter les matériaux cassants tels que les plastiques, le verre et la céramique, et même presque n’importe quel métal. Les lasers éliminent les substances par sublimation (le changement d’un solide en gaz sans passer par un état liquide). Les bords usinés au laser sont de haute qualité - propres, précis et sans bavures.
Par exemple, percer un trou dans un injecteur de gaz naturel, qui doit avoir une géométrie précise pour maximiser l’efficacité. L’industrie des dispositifs médicaux a également de nombreuses exigences pour le traitement du plastique et du métal, et le traitement au laser à impulsions ultra-courtes peut répondre pleinement à ces exigences. Ces lasers ont tendance à être coûteux, mais les prix sont en baisse. Micromachining laser est un bon choix si vous avez besoin de créer une pièce unique, ou si vous voulez réduire considérablement les opérations ultérieures de l’usinage.
5. Coupe laser de plaque
Découpe au laser bien que le premier développement, mais jusqu’à présent, il a encore le plus grand marché. Grâce au développement du laser à fibres et du laser à disque, la vitesse de coupe a été considérablement améliorée. Une fibre de 2kW ou un laser à disque coupe plus vite qu’un laser CO2 4kW ! Plus récemment, ces lasers ont été en mesure de couper des matériaux de différentes épaisseurs de manière optimale avec un contrôle externe en mode « vol » sur la chaîne de montage.
L’avenir des lasers dans la fabrication est prometteur. Mais beaucoup de travail reste à faire.
