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2025-08-20
L'itération de la technologie de découpe au laser ouvre de nouveaux scénarios de fabrication intelligente
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Lorsque des faisceaux laser à haute énergie entrent en collision avec des algorithmes intelligents, la technologie de découpe au laser révolutionne la coupe traditionnelle grâce à ses capacités de « sans contact, haute précision et commutation de niveau second ». Dépassant les limites des matériaux et des scénarios, elle évolue d'un outil destiné aux ateliers de tôlerie vers une solution de laboratoire pour puces électroniques, ouvrant ainsi des perspectives infinies pour la fabrication intelligente.
La découpe traditionnelle repose sur le contact de l'outil, ce qui entraîne des bavures et une déformation thermique lors de la coupe de tôles épaisses, avec des temps de changement d'outils dépassant 30 minutes. La technologie de découpe au laser bouleverse cette approche : la découpe laser à fibre de 10 000 watts réduit la largeur de la coupe à 0,2 mm et les zones affectées par la chaleur à 0,5 mm dans un acier carbone de 20 mm d'épaisseur, atteignant des vitesses de coupe jusqu'à 5 m/min, remplaçant ainsi la découpe à la flamme tout en améliorant l'utilisation des matériaux de 20 %. La découpe au laser ultraviolet se concentre quant à elle sur le traitement micro-nano, assurant une précision de la largeur de ligne pouvant être contrôlée à ±0,001 mm lors de la découpe de circuits imprimés flexibles (FPC), et permettant une « séparation sans bavure » des broches des puces avec un rendement de 99,5 %.
Plus important encore, la « collaboration intelligente » de la découpe au laser redéfinit les lignes de production. Les algorithmes d'IA reconnaissent les dessins CAO, planifient automatiquement les trajectoires de coupe et déterminent les paramètres de puissance. La découpe de 10 types de pièces en tôle pour l'industrie automobile peut être réalisée en un seul clic, réduisant ainsi les temps de changement à 1 minute. Associée à des bras robotiques et à un positionnement visuel, la découpe au laser permet de réaliser des coupes sur des surfaces courbes en 3D pour les bacs de batterie des véhicules à énergie nouvelle, en traitant des trous de refroidissement aux formes irrégulières avec une tolérance de diamètre de ±0,05 mm, et en améliorant ainsi l'efficacité du refroidissement des packs de batteries de 12 %.
En électronique, la découpe au laser agit comme un « tailleur invisible ». Les filtres des stations de base 5G utilisent une découpe laser de précision pour réaliser des fentes résonnantes de 0,1 mm de large dans des cavités en alliage d'aluminium, remplaçant ainsi l'attaque chimique traditionnelle et réduisant les pertes d'insertion de 3 dB pour une transmission de signal à haute vitesse. Les fonds de panneaux d'affichage Micro-LED comportent des rainures de guidage de la lumière de niveau micron, découpées au laser, permettant d'atteindre une uniformité de luminosité de 98 % et accélérant ainsi la commercialisation des Micro-LED.
Dans le domaine du micro-nanofabrication, la découpe au laser femtoseconde franchit la limite physique en permettant le traitement de canaux de puces microfluidiques d'un diamètre de 10 μm sur verre de quartz, avec une rugosité de canal Ra inférieure à 0,1 μm, offrant ainsi une plateforme précise pour l'analyse biomédicale des cellules individuelles. La découpe laser pilotée par l'intelligence artificielle réalise quant à elle « la réparation automatique des défauts », en coupant des plaques de silicium photovoltaïques. Lors de la découpe de ces plaques, elle identifie automatiquement les fissures cachées et ajuste le parcours, réduisant ainsi le taux de fissuration des plaques de silicium de 3 % à 0,5 %, ce qui aide l'industrie photovoltaïque à diminuer ses coûts et à accroître son efficacité.
À l'avenir, la découpe laser sera profondément intégrée au jumeau numérique et à l'Internet des objets, les paramètres de coupe étant synchronisés en temps réel avec le cloud, fournissant ainsi des « modèles numériques de découpe » pour une fabrication mondiale distribuée ; elle sera également en synergie avec la fabrication additive afin d'atteindre une intégration « coupe - impression » destinée à l'industrie aérospatiale, permettant la réalisation de composants complexes. Le système de découpe laser est une nouvelle technologie pouvant être utilisée pour créer des composants structurels complexes destinés à l'industrie aérospatiale. Lorsque la découpe laser passera d'un « outil technique » à un « écosystème de fabrication », de nouveaux scénarios de fabrication intelligente continueront d'émerger, redéfinissant ainsi les frontières de la production et de la création humaines.
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