Plasma ou laser

Vous envisagez d’internaliser la découpe de vos profilés métalliques cette année ? Ou peut-être cherchez-vous à mettre à niveau une machine de découpe CNC existante.

La prochaine question à se poser est la suivante : Plasma ou laser ?

La question n’est pas aussi simple qu’un processus par rapport à un autre. Avec de nombreuses variables telles que

• Applications
• Qualité
• Investissement initial
• ROI
• Santé et sécurité

Tous ces éléments sont des points sur une échelle mobile qui déterminera quelle machine de découpe thermique sera la meilleure option pour votre entreprise.

Comment cela fonctionne-t-il ?

LASER

Le type de découpeur laser industriel le plus courant aujourd’hui est le laser à fibre. Il doit son nom à la fibre optique utilisée pour générer et amplifier le faisceau laser. Le cœur de la fibre optique contient des fibres qui ont été « dopées » (recouvertes) d’éléments de terres rares.

Ces éléments de terres rares, tels que le néodyme, l’ytterbium et l’erbium, sont stimulés par la lumière pour libérer des photons d’une longueur d’onde spécifique. La lumière amplifiée est émise sous la forme d’un faisceau laser intense et à haute énergie par la tête de coupe. C’est ce qui permet de percer le matériau et d’obtenir des résultats aussi précis.

PLASMA

KUTAVAR est spécialisé dans deux formes de plasma. Le premier est le plasma d’air. Comme leur nom l’indique, ces machines à plasma utilisent de l’air comprimé, qui est ionisé et chauffé pour créer du plasma (>20 000°C).

Le plasma d’air est généralement utilisé dans des machines portatives et des systèmes mécanisés de base (tables XYZ à commande numérique). Hypertherm Powermax Series et Kjellberg CutFire 100i sont des exemples de plasma d’air utilisés sur nos machines CNC.

La deuxième forme de plasma est le plasma haute définition (HD), qui remplace l’air par de l’O2, du N2 ou une combinaison de gaz mixtes, à savoir le F5 (5 % d’hydrogène, 95 % d’azote).
Les systèmes plasma HD utilisent un système de contrôle des gaz séparé. Il en résulte une qualité de trou supérieure, une diminution de la conicité des bords, une réduction des crasses et une largeur de trait de scie plus étroite par rapport aux systèmes à plasma d’air.

En 2023, KUTAVAR a investi massivement dans le plasma HD, à savoir la série Smart Focus de Kjellberg et la gamme XPR d’Hypertherm. Nous restons le seul fabricant britannique de tables plasma CNC compactes ayant accès à toute la gamme de sources d’énergie plasma d’Hypertherm et de Kjellberg.
La fameuse « technologie True Hole » d’Hypertherm n’est disponible que sur les systèmes plasma HD.

Applications et qualité

La découpe plasma CNC offre plus de flexibilité que le laser à fibre en ce qui concerne l’état et la qualité de la pièce. Lors de la découpe au laser à fibre, un nettoyage et un prétraitement spécifiques des tôles sont souvent recommandés ou nécessaires.

Le plasma, quant à lui, peut découper de l’acier doux rouillé et graissé aussi bien que de l’acier inoxydable propre.

Le laser est le mieux adapté à la découpe de fines épaisseurs d’acier doux et inoxydable et d’aluminium 0,5 mm > 15 mm, en particulier avec une précision extrême, une grande rapidité et des formes complexes.

Le processus du laser est fondamentalement différent de celui du plasma. Le laser étant à l’état solide, il se prête aux clients qui exigent un temps de fonctionnement maximal, produisant des pièces de masse en grande quantité, s’appuyant fortement sur l’OEE (Overall Equipment Effectiveness) et le SMED (Single Minute Exchange of Dies) pour s’assurer que le coût par pièce reste faible.
Le coût d’exploitation d’un laser sera toujours supérieur à celui d’un plasma air/HD, en raison de la puissance requise, de l’efficacité et du volume de gaz mélangés nécessaire au processus de découpe.

À partir de 10 mm d’épaisseur, un laser à fibre sera comparable à la découpe au plasma. Après 15 mm d’épaisseur, une machine à plasma CNC moderne commencera à surpasser un laser à fibre et finira par le surpasser complètement. En règle générale, plus le matériau est fin, plus un laser à fibre sera performant par rapport à une machine à plasma CNC.

Retour sur investissement et récupération

Comme on peut s’y attendre, ce chiffre varie considérablement et dépend de facteurs externes (prix des matériaux, de l’électricité, du gaz, etc.) et de facteurs internes, tels que la fréquence d’utilisation de la machine.

Selon l’un des plus grands fabricants britanniques de systèmes de découpe laser industriels, l’amortissement approximatif de ses machines laser à fibre est d’environ 5 ans pour un coût moyen d’environ £412 000.00.

Les machines KUTAVAR commencent à <£30,000.00 et nous nous attendons à ce que nos machines s’amortissent d’elles-mêmes au cours de la première année.

Henry Mace, directeur de S & H Steel Frames Ltd, s’attend à ce que sa nouvelle machine KUTAVAR soit amortie dans les six premiers mois.
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Les sources d’énergie que sont le plasma d’air et le plasma HD ont un coût d’exploitation nettement inférieur à celui du laser et ne requièrent pas les exigences d’un laser en matière de volume élevé.

Essentiellement, le plasma offre la flexibilité nécessaire pour produire des pièces uniques/de faible volume et pour répondre à des demandes de production plus importantes.

Quel que soit le prix de la machine. Le processus de découpe au plasma peut facilement percer de l’acier doux (MS) de 25 mm+ avec un plasma à air jusqu’à 50 mm avec un plasma HD haut de gamme.

Pour percer cette gamme d’épaisseurs de matériaux avec un laser, il faudrait au moins une source d’énergie de 12 kW et le coût augmenterait d’un facteur minimum de 10.

Si vous ne savez toujours pas quel processus est le meilleur choix pour votre entreprise,
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et constatez par vous-même les résultats qui peuvent être obtenus sur la machine compacte de découpe plasma CNC la plus performante au monde, KUTAVAR.