Qu'est-ce que la découpe au laser contribue à l'impression 3D?

L’impression 3D est déjà diffusée dans le monde entier et la grande majorité des gens connaissent les avantages qu’elle apporte, à la fois dans la vie quotidienne d'un utilisateur donné et d'un utilisateur professionnel, mais ce que l'on ignore le plus est qu'il existe des machines pouvant compléter cette technologie. Dans ce cas, nous parlerons de découpeuses laser.

Les imprimantes 3D et les découpeuses laser sont des machines totalement différentes et effectuent des tâches opposées, mais au niveau de la construction, elles sont similaires. Une imprimante 3D utilise une matière première de forme différente de la pièce finale (filament, pastille, résine, etc.) pour obtenir un objet en trois dimensions. En revanche, une machine de découpe au laser a besoin d'une matière première de même forme et de plus grande taille (tôle, acier, etc.) que la pièce finale et ne peut fonctionner que dans deux dimensions. L'avantage des découpeuses au laser (professionnelles) est qu'elles peuvent travailler avec une infinité de matériaux, en particulier des métaux, à grande vitesse.

Image 1: Machine de découpe laser pour métaux. Source: découpe au laser

La découpeuse au laser est une machine qui utilise un système de rails pour déplacer une tête, où elle localise le laser, capable de couper des matériaux métalliques et d'autres types de matériaux, tels que le bois ou le cuir, avec des épaisseurs allant jusqu'à 6 mm. Au niveau industriel, l'utilisation des découpeuses au laser est très répandue, car elles offrent des résultats facilement reproductibles avec des largeurs de fente très étroites, ainsi que des trous et des courbes de petit rayon. En général, cela donne de la valeur aux pièces plates complexes qui, en général, seraient beaucoup plus chères avec un autre type de procédé de fabrication. De plus, ces machines peuvent travailler à des vitesses très élevées sans perte de précision et même avec un état de surface parfait, sans bavures.

Il existe deux types de découpeurs au laser, en fonction du laser utilisé: laser CO2 et diode laser (Mr Beam II). Le laser CO2 utilise du Dioxyde de Carbone et d'autres éléments chimiques concentrés à l'intérieur d'un tube de verre où deux barres de diodes génèrent le faisceau laser. L'inconvénient de ce type de laser est la largeur du laser et sa courte durée de vie (1000-15000 heures). La diode laser a un fonctionnement similaire à celui d’une LED mais avec une puissance très élevée et où toute la lumière est concentrée en un point. Ils sont beaucoup plus précis que les lasers au CO2 et leur durée de vie est très longue.

Au niveau professionnel, mais dans les secteurs non industriels, il existe des découpeuses au laser telles que Mr Beam II,  qui offrent la possibilité de découper et de graver une grande quantité de matériaux. Dans ce cas précis, cette fraise est équipée d’une tête laser de 5W classe 1, placée à l’intérieur d’un boîtier métallique avec couvercle de protection et d’un système d’aspiration et de filtration des fumées. À tout cela, nous devons ajouter la caméra pour couvercle afin de faciliter la mise en place du motif que vous souhaitez couper ou graver, ainsi que sa connectivité via WLAN.

Image 2: Cutter laser Mr Beam II. Source: Mr Beam

Il existe actuellement sur le marché des imprimantes 3D capables d'effectuer des travaux de gravure sur certains matériaux tels que le plastique, le bois, le cuir, le carton ou le papier. C'est le cas des imprimantes 3D FDM XYZ Da Vinci Pro Series et Da Vinci Color Series. Pour réaliser les deux pièces imprimées et enregistrer certains matériaux, ces imprimantes ont deux têtes interchangeables, concentrant ainsi deux processus de fabrication de plus en plus demandés.

Image 3: XYZ Da Vinci 1.0 Pro. Source: Impression XYZ

Un cutter laser augmente la puissance de production et élargit le champ de travail d'un utilisateur d'imprimante 3D, car il permet de compléter les pièces imprimées avec des pièces découpées ou gravées au laser, telles que la fabrication de la partie structurelle d'un modèle avec une imprimante 3D et ensuite joindre les pièces de beaucoup de détails coupés au laser. Cela permet d'économiser du temps et des coûts de fabrication et d'obtenir une excellente finition.

Figure 4: Pièce modifiée avec un cutter laser. Source: Mr Beam