Publié le: 14 janvier 2025

La précision et les tolérances de la découpe laser (de tôles)

Les éléments métalliques que nous découpons au laser à partir de tôles, sont utilisés pour diverses applications. En tant que client/cliente, vous pouvez être sûr/sûre que les dimensions sont les plus précises possible et se situent dans les limites de nos tolérances.

Mais à quel point la découpe laser de tôles est-elle précise en fait ? Qu’est-ce qui influe sur la précision ? Et quelles tolérances pouvez-vous attendre de notre part ?

Dans ce blog, nous examinons l’influence de la tête laser, de la machine et d’autres facteurs, sur la précision.

Précision de la tête laser

La tête laser elle-même ne détermine pas tant la précision. Mais elle détermine par contre la largeur du laser, et par conséquent la largeur de la saignée qui est effectuée dans le métal. La tête laser contient une lentille qui rétrécit quelque peu le laser. Ainsi, le rayon laser a un diamètre de ± 0,1 mm. La saignée qui est créée est plus large en fin de compte. Plusieurs raisons en sont la cause, pas uniquement le laser. De plus, il est bon de réaliser qu’une ligne de coupe ne peut jamais être plus étroite que la saignée que crée le laser.

Précision de la machine

Alors que le rayon laser détermine uniquement la largeur de la saignée, c’est la machine qui a réellement une influence sur la précision. À savoir, sur la forme définitive de l’élément découpé. La machine déplace la tête en effet au-dessus du métal afin de créer les bonnes formes, à partir du dessin technique délivré. Ces déplacements peuvent avoir une influence sur la précision.

Quelles sont les autres influences sur la précision ?

Outre la machine, il existe encore un certain nombre de facteurs qui peuvent avoir une influence sur la précision, à savoir :

Type de métal et épaisseur
Tension dans la tôle
Taille de contour de l’élément
Formes de l’élément

Au niveau du type de métal et de l’épaisseur, la chaleur et le coefficient de dilatation jouent un rôle. Pendant la découpe laser, une partie de la chaleur qu’émet le laser est absorbée par le métal. De ce fait, le métal peut se dilater (et devenir plus grand). Lorsqu’ensuite, l’élément est complètement découpé puis refroidit, il va de nouveau se contracter. Et donc, l’élément peut être une fraction plus petit que la version dessinée.

La plupart des métaux ont également une certaine tension dans la tôle. De nombreux métaux sont souvent délivrés sous forme de bobine (gros rouleau) par les fournisseurs de métaux ; ils sont ensuite déroulés et aplatis. Malgré la tôle plate, il y a encore une tension à l’intérieur, qui agit vers un gauchissement de la tôle. Du fait de cette tension, les bandes longues et/ou fines notamment peuvent se déformer légèrement durant la découpe laser. Avec également pour conséquence une influence négative.

Il existe deux sortes de contours. Des contours qui déterminent la taille du produit et de petits contours (tels que des trous) à l’intérieur d’un produit. Les contours extérieurs et intérieurs, respectivement. Il y a toujours un seul contour extérieur, mais il peut y avoir plusieurs contours intérieurs. Pour les deux contours, la règle suivante s’applique : plus le contour est grand, plus le risque d’écart est important. Le laser doit en effet parcourir un chemin plus long, il fonctionne plus longtemps et il y a donc plus d’espace pour un écart.

Pour finir, la forme de l’élément. Il s’agit en fait d’une combinaison des points précédents. Supposons par exemple que vous avez une tôle comme celle ci-dessous :

plaatwerk met dunne stroken

Vous avez alors de longs contours extérieurs et plusieurs bandes étroites. Les longs contours extérieurs signifient que le laser doit parcourir une distance plus importante. Les bandes étroites sont susceptibles de se déformer, du fait de la tension. Et pour finir, les bandes étroites deviennent également plus rapidement chaudes, avec pour conséquence une dilatation à la découpe et une contraction lors du refroidissement.

Tolérances : à quoi pouvez-vous vous attendre ?

Malgré le fait que la découpe laser soit une forme relativement précise d’usinage des métaux, des écarts sont donc bien possibles. Dans le tableau ci-dessous, vous pouvez voir les tolérances que nous garantissons. C’est-à-dire, les écarts maximaux que nous tolérons. À ce titre, l’influence de la machine et d’autres facteurs sont donc intégrés.

Tolérances

épaisseur de la pièce (mm)	Écarts admissibles pour la gamme des tailles nominales (mm)
	> 0 < 3	≥ 3 < 10	≥ 10 < 35	≥ 35 < 125	≥ 125 < 315	≥ 315 < 1000	≥ 1000 < 2000	≥ 2000
> 0,5 ≤ 1	± 0,2	± 0,2	± 0,2	± 0,2	± 0,2	± 0,3	± 0,4	± 0,65
> 1 ≤ 3	± 0,2	± 0,2	± 0,2	± 0,25	± 0,25	± 0,35	± 0,4	± 0,65
> 3 ≤ 6	± 0,2	± 0,2	± 0,25	± 0,25	± 0,3	± 0,4	± 0,45	± 0,7
> 6 ≤ 10	-	± 0,25	± 0,3	± 0,3	± 0,35	± 0,45	± 0,55	± 0,75
> 10 ≤ 15	-	± 0,3	± 0,35	± 0,35	± 0,45	± 0,55	± 0,65	± 0,85
> 15 ≤ 20	-	± 0,4	± 0,4	± 0,4	± 0,55	± 0,75	± 0,85	± 1,2
> 20 ≤ 25	-	± 0,45	± 0,45	± 0,5	± 0,7