Grâce à sa haute énergie et à son action sur la matière, le laser permet un traitement efficace. Le faisceau laser est la méthode la plus simple pour le traitement des métaux et représente la technologie la plus aboutie sur le marché. Il est principalement utilisé pour le traitement de la fonte, de l'acier au carbone, de l'acier inoxydable, du cuivre, des alliages d'aluminium, etc. La fonte et l'acier au carbone sont fréquemment utilisés pour la fabrication de pièces de structure métallique, notamment dans les secteurs de l'automobile, des engins de chantier et des canalisations de transport. Ces procédés nécessitent une puissance de découpe et de soudage élevée. L'acier inoxydable, quant à lui, est couramment utilisé dans les salles de bains, les ustensiles de cuisine et l'outillage. Les exigences en matière d'épaisseur étant moins importantes, un laser de puissance moyenne suffit.
Le secteur du logement et les projets d'infrastructures en Chine ont connu un développement rapide, entraînant une forte consommation de matériaux de construction. Par exemple, la Chine utilise la moitié du ciment mondial et est le premier consommateur d'acier. Les matériaux de construction constituent un pilier de l'économie chinoise. Leur transformation exige de nombreux procédés ; quelles sont donc les applications possibles de la technologie laser dans ce domaine ? Actuellement, les cisailles hydrauliques et les meuleuses sont principalement utilisées pour les barres d'armature des fondations et des structures. Le laser, quant à lui, est de plus en plus employé pour la fabrication de tuyaux, de portes et de fenêtres.
Le traitement laser des canalisations métalliques est utilisé pour la construction de conduites d'eau, de gaz (y compris les canalisations de gaz naturel), d'eaux usées, de clôtures, ainsi que pour les tuyaux en acier galvanisé et en acier inoxydable. L'exigence de résistance et d'esthétique des canalisations dans le secteur de la construction a également entraîné une amélioration des techniques de découpe. Généralement, les tubes formés à l'origine mesurent souvent 10 à 20 mètres de long. Une fois utilisés dans divers secteurs, ils doivent être transformés en sections de formes et de dimensions variées afin de répondre aux besoins spécifiques de chaque industrie.
La technologie de découpe laser de tubes s'est rapidement imposée dans l'industrie du tube. Parfaitement adaptée à la découpe de tous types de tubes métalliques, elle se caractérise par une automatisation élevée, une grande efficacité et un rendement important. Pour les tubes métalliques utilisés dans le bâtiment, dont l'épaisseur est généralement inférieure à 3 mm, une puissance laser de 1 000 watts suffit. Avec une puissance supérieure à 3 000 watts, il est possible d'atteindre une vitesse de découpe élevée. Auparavant, la découpe d'un tube en acier inoxydable prenait environ 20 secondes avec une meuleuse, contre seulement 2 secondes avec le laser, ce qui améliore considérablement la productivité. C'est pourquoi, ces quatre à cinq dernières années, les équipements de découpe laser ont largement remplacé les techniques de découpe mécanique traditionnelles.
L'émergence du procédé de découpe laser de tubes permet d'automatiser les opérations traditionnelles de sciage, poinçonnage, perçage, etc., grâce à une machine dédiée. Ce procédé permet de découper des tubes, de réaliser des trous, de suivre des contours et de créer des motifs. La découpe laser de tubes nécessite uniquement la saisie des spécifications requises dans l'ordinateur ; l'équipement se charge ensuite de réaliser la découpe automatiquement, rapidement et avec une grande efficacité. L'alimentation, le serrage, la rotation et la découpe de rainures sont automatisés. Ce procédé est adapté aux tubes ronds, carrés, plats, etc. La découpe laser répond à la quasi-totalité des exigences en matière de découpe de tubes, offrant ainsi un mode de traitement optimal.
Les portes et fenêtres constituent un élément essentiel du secteur de la construction immobilière en Chine. Toutes les maisons en sont équipées. Face à la forte demande et à l'augmentation constante des coûts de production, les exigences en matière d'efficacité et de qualité s'accroissent. Portes, fenêtres, moustiquaires, garde-corps et autres éléments utilisent abondamment l'acier inoxydable, principalement des tôles et des tubes ronds d'une épaisseur inférieure à 2 mm. La découpe, le fraisage et le moulage de haute qualité de ces tôles et tubes sont réalisés grâce à la technologie laser. Le soudage laser portatif est aujourd'hui très pratique et permet un assemblage sans joint apparent des pièces métalliques. Contrairement au soudage par points, il élimine les interstices et les joints de soudure, offrant ainsi des portes et fenêtres plus performantes et plus esthétiques.
La consommation annuelle de portes, fenêtres, moustiquaires et garde-corps est très importante. L'utilisation de lasers de faible et moyenne puissance permet la découpe et le soudage. Cependant, la plupart de ces produits étant fabriqués sur mesure en fonction des dimensions de l'habitation et installés par de petits magasins de pose de portes et fenêtres ou des entreprises de décoration, les méthodes traditionnelles les plus courantes restent la découpe à la meule, le soudage à l'arc et le soudage à la flamme. Le potentiel du traitement laser pour remplacer ces technologies traditionnelles est donc considérable.
Possibilités d'usinage laser des matériaux de construction non métalliques : les matériaux de construction non métalliques, principalement la céramique, la pierre et le verre, sont actuellement usinés à l'aide de meules et de couteaux mécaniques. Ces procédés, entièrement manuels, génèrent beaucoup de poussière, de débris et un bruit important, potentiellement dangereux pour la santé. De ce fait, de moins en moins de jeunes sont disposés à s'y adonner. Ces trois types de matériaux de construction sont fragiles et susceptibles de se rompre. L'usinage laser du verre a été développé : sa composition, à base de silicate et de quartz, lui permet de réagir facilement avec le faisceau laser, facilitant ainsi la découpe. Le traitement du verre a fait l'objet de nombreuses discussions. En revanche, la découpe laser de la céramique et de la pierre est encore peu étudiée et mérite d'être approfondie. En trouvant la bande passante et la puissance laser appropriées, il serait possible d'usiner la céramique et la pierre, en réduisant la poussière et le bruit. J'espère que des entreprises nationales s'engageront dans cette voie à l'avenir.
Exploration du traitement laser sur site : sur les chantiers de construction résidentielle, d’autoroutes, de ponts, de voies ferrées et autres infrastructures, d’importantes quantités de matériaux doivent être mises en œuvre. Or, le traitement des pièces par laser est souvent limité à l’atelier, avant leur transport vers le lieu d’application. Par conséquent, l’exploration des possibilités de traitement en temps réel sur le site d’application pourrait constituer une voie importante pour le développement futur des lasers.
Date de publication : 14 mars 2023
