Usinage laser de précision

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Dans les procédés d'élaboration de formes complexes en volume, l'électro-érosion est un procédé de très grande précision mais limité aux seuls matériaux conducteurs. Le laser, outre ses facultés a pouvoir usiner le métal, permet également d'usiner des formes en trois dimensions dans des matériaux non conducteurs comme les céramiques, les plastiques, les polymères ou le bois.

 

Le principe :

 

La mise en forme du faisceau laser pour un usinage peut s'effectuer de deux façons:

• par focalisation : un système optique permet de focaliser le faisceau laser en spot de dimension définie ce qui permettra par fusion puis vaporisation de la pièce d'obtenir différentes formes géométriques (trou circulaire dans le cadre du perçage par exemple).
• par masque : cette technique utilise des propriétés de l'optique géométrique qui consiste a obtenir d'un objet, au travers d'un système optique, une image dont les dimensions seront parfaitement contrôlées. Dans ce cas précis on ne fusionne plus la matière mais on crée un phénomène de photo ablation qui va créer une cassure dans les liaisons chimiques de la matière.

 

 

 

 

 

 

 

Percage de canaux de refroidissement sur une aube de turbine par laser YAG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les caractéristiques

Il existe différents types d'usinage laser :

• Le perçage: le perçage fut en 1966 la première application industrielle du laser. Actuellement cette technologie est devenue l'un des principaux procédés de perçage non traditionnels aux côtés de l'électroérosion, des ultrasons et du faisceau à électrons.
• Le grainage
• La mise en forme 3D: le laser peut être utilisé pour la réalisation de rainure de diverses dimensions et conicité.
  

 

 

 

 

 

Percage de trous 10 micromètres sur film en polymère

 

 

 

 

 

D'une manière générale, les avantages du laser utilisé en usinage sont :

• dans le cas du perçage la possibilité de réaliser des trous dont l'axe marque un faible angle par rapport à la surface (angle inférieur à 15°)
• la vitesse de perçage
• de réaliser des formes évoluées dans des zones d'accès difficile
• de réaliser ces formes dans des matériaux durs tels que le diamant, le tungstène, les céramiques et certains alliages base Nickel
• d'obtenir des précisions de l'ordre du micromètre
  

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