Les machines de découpe laser fibre se sont imposées en quelques années comme la référence technologique en matière de découpe laser. Ainsi, en 2017, sur 10 machines laser installées, 8 sont des machines de découpe laser fibre (cf. étude Metal-Interface du 27 février 2018).
Cet engouement des fabricants et sous-traitants s'explique à la fois par les gains de productivité et le faible coût d'exploitation permis par les tables de découpe laser fibre. Jusqu'à 12 mm acier, la machine de découpe laser fibre est imbattable, tant d'un point de vue productivité et que sur les coûts de production !
Quels sont les leviers de productivité possibles ? Quels progrès technologiques permettront demain d'avoir une avance et de prendre de nouveaux marchés ?
Hugues Cousseau, Directeur Général de Bystronic France, a accepté de partager avec nous sa vision de l'évolution de la découpe laser 1- Définition et avantage de la découpe laser fibre
Une source fibre génère un faisceau laser, qui est ensuite acheminé (sans chemin optique) à travers une fibre optique vers la tête de découpe. Les avantages de cette technologie, en comparaison aux machines découpe laser CO2, sont de plusieurs ordres :- Flexibilité : de nombreux matériaux comme l’acier de construction, l’acier inoxydable, l’aluminium, les métaux non ferreux (cuivre et le laiton) peuvent être découpés sur des épaisseurs de tôles allant de 0,8 à 30 millimètres.
- Productivité : la vitesse de découpe est plus importante et largement démultipliée sur les faibles épaisseurs.
- Réduction des coûts : les frais d’exploitation sont réduits par de faibles consommations énergétiques et des installations nécessitant une maintenance très réduite.
Et Hugues Cousseau de prendre un exemple concret des gains réalisés : « un de nos clients est passé d'une machine de découpe laser CO2 à un laser fibre. La consommation électrique a baissé de 30 k€ dès la première année ».
2- Quels leviers de productivité pour demain ?
En travaillant sur plusieurs aspects de la machine, les équipements peuvent ouvrir de nouveaux marchés, augmenter la productivité, réduire les consommations matière et améliorer le processus global dans l'entreprise.
Source haute puissance
L'utilisation de source laser de haute puissance (10 kw par exemple) permet d'agir sur la vitesse de découpe et sur les possibilités de découpe de la machine, notamment d'un point de vue des épaisseurs pouvant être découpées.
Hugues Cousseau précise ainsi que, « avec une source fibre 10kw, nos machines rendent possibles des coupes blanches sur l'acier jusqu'à 12 mm ! ».
Par contre, la machine dans son ensemble doit être conçue pour supporter de telles puissances. En effet, pour exploiter tout le potentiel de la source, la vitesse des axes est augmentée, entraînant des contraintes importantes sur les composants structurels de la machine, et notamment sur le bâti et son portique.
« Le constructeur de la machine de découpe laser fibre doit aussi être en capacité de gérer de telle puissance laser au niveau de la tête de découpe. C'est un aspect pointu qui doit être intégré dès la conception de la machine pour garantir une exploitation optimale et durable de l'équipement. » complète Hugues Cousseau.
Format grande dimension
Souvent le choix du format de la machine est défini en fonction de la taille des pièces à produire et des formats habituels utilisés dans l'entreprise. Or, le choix d'un format plus important permet de répondre à plusieurs objectifs. Le premier est de pouvoir ouvrir de nouveaux marchés de découpe par la possibilité de découper des pièces de grandes dimensions. Le second est d'améliorer la qualité des imbrications pour réduire les chutes.
Et enfin un format de tôle limite le nombre de chargements de matières premières nécessaires sur la machine. Ainsi prendre un format plus important permettra de limiter les temps de préparation de la machines puisque, à production égale, le nombre de lancement sera réduit.
Automatisation
Le chargement de la matière première et le déchargement des pièces découpés sont automatisables afin d'optimiser les flux dans l'usine, d'augmenter le taux de rendement synthétique des machines et de réduire les risques d'accidents des opérateurs.
Hugues Cousseau complète ce propos par un exemple, « Grâce à la combinaison d’un laser à fibres optiques de 10 kilowatts et d’une solution d’automatisation, il n’est pas rare que nos clients quadruplent leur vitesse de fabrication et de production sur l’opération de découpe laser. »
Industrie 4.0 : exploiter toutes les données pour agir en conséquence !
L'industriel dispose dans son atelier tôlerie, et en particulier sur la première phase de production (la découpe laser), de nombreuses informations qui sont, souvent, difficiles à exploiter et à interpréter.
Entreprise RABAUD (85) « Pour de nombreux tôliers, remonter des données des machines puis les convertir en informations exploitables sont des opérations fastidieuses. Or, ces indicateurs sont nécessaires à l'amélioration des points faibles d'une ligne de production. Il est donc essentiel d’avoir des outils adaptés et connectés permettant une analyse fine, en temps réel et synthétique. »
Puis Hugues Cousseau de conclure que « le laser fibre n’est pas suffisant et doit être complété par des solutions hautement technologiques pour conserver une longueur d’avance. C’est d’ailleurs la vocation de Bystronic d’innover dans ce sens ».
3- Zoom Bystronic : Des solutions technologiques
Découpe Laser grand format
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