Découpe laser CO2 : épaisseurs, matériaux et limites
Longtemps roi de la tôlerie, le laser CO2 garde des atouts précis : fortes épaisseurs d'acier et matériaux non métalliques. Voici où il reste pertinent face à la fibre.
Longueur d'onde et matériaux
Le laser CO2 émet à 10,6 µm, dix fois la longueur d'onde d'un laser fibre. Cette caractéristique a deux conséquences. D'abord, le faisceau interagit bien avec les matériaux organiques : c'est le seul procédé laser capable de découper proprement bois, acrylique, mousse ou carton. Ensuite, les métaux très réfléchissants comme le cuivre, le laiton et l'aluminium renvoient une part importante de l'énergie, ce qui limite la coupe et expose l'optique.
Épaisseurs par matériau
| Matériau | Épaisseur indicative | Remarque |
|---|---|---|
| Acier au carbone | ~20 mm | Assistance oxygène, fortes épaisseurs |
| Inox | ~15 mm | Azote pour bord propre |
| Bois, contreplaqué | jusqu'à ~25 mm | Non découpable à la fibre |
| Acrylique (PMMA) | jusqu'à ~25 mm | Chant poli, signalétique |
| Mousse, carton | variable | Découpe propre à froid relatif |
Valeurs indicatives selon la puissance de la source et la qualité de chant visée.
Gaz et tolérances
Comme la fibre, le CO2 utilise l'oxygène pour accélérer la coupe de l'acier au carbone et l'azote pour un chant propre sur l'inox. La tolérance dimensionnelle reste de l'ordre de ±0,1 mm. Sur les non-métaux, le chant d'un acrylique découpé au CO2 ressort poli, un atout en signalétique et en présentoir.
Coûts et entretien
Le rendement électrique d'une source CO2 plafonne à 10 à 15 % : l'essentiel de l'énergie part en chaleur. Le procédé repose sur un train d'optiques et de miroirs à nettoyer et réaligner, avec des consommables à changer périodiquement. Sur la tôlerie métallique fine, ce coût d'exploitation explique le passage massif à la fibre.
Quand choisir le laser CO2
Le CO2 garde sa pertinence pour découper des matériaux non métalliques, pour la signalétique acrylique au chant poli, et pour certaines fortes épaisseurs d'acier où il rivalise encore. Dès qu'il s'agit de tôle métallique fine ou moyenne, surtout en série ou sur métaux réfléchissants, le laser fibre s'impose.
À comparer : laser fibre, comparatif fibre vs CO2. Voir aussi : prix de découpe, machines, matériaux.
Questions fréquentes
Quels matériaux le laser CO2 découpe-t-il mieux que la fibre ?
Le CO2, à 10,6 µm, découpe les matériaux non métalliques que la fibre ne peut pas traiter : bois, contreplaqué, acrylique (PMMA), mousse, certains plastiques et le carton. Sur métal, il reste pertinent pour les fortes épaisseurs d'acier au carbone.
Quelle épaisseur d'acier un laser CO2 découpe-t-il ?
Un laser CO2 industriel découpe l'acier au carbone jusqu'à ~20 mm en production courante, et davantage à forte puissance avec assistance oxygène. Pour de l'acier très épais, le plasma et l'oxycoupage prennent le relais.
Pourquoi le CO2 gère-t-il mal le cuivre et le laiton ?
À 10,6 µm, les métaux très réfléchissants comme le cuivre, le laiton et l'aluminium renvoient une grande part du faisceau, ce qui nuit à la coupe et peut endommager l'optique. Le laser fibre, à ~1 µm, est bien mieux adapté à ces métaux.
Le laser CO2 demande-t-il plus d'entretien ?
Oui. Le CO2 fonctionne avec des miroirs et des optiques à nettoyer et à réaligner régulièrement, plus des consommables à remplacer. Son rendement électrique de 10 à 15 % alourdit aussi la facture face à la fibre.
Le laser CO2 est-il dépassé ?
Sur la tôlerie métallique fine et moyenne, la fibre l'a largement remplacé. Le CO2 garde sa place pour les non-métaux et certaines fortes épaisseurs d'acier, là où la qualité de chant et la polyvalence matière justifient le procédé.
Sources : Xometry, EVS Metal, fiches constructeurs (GWK, UDTECH). Valeurs selon puissance de la source.