Raytech – Un travail laser ultra-précis dans des matériaux d'une finesse extrême
Découpage et soudage laser sans bavures avec des tolérances serrées
Le sous-traitant Raytech se spécialise dans l'usinage laser complexe de matériaux fins. Ainsi, il découpe par exemple des cales de réglage dans des feuilles de métal d'à peine 5 µm d'épaisseur, soude au laser des tôles magnétiques de moins d'un demi-millimètre d'épaisseur pour former des noyaux de stator destinés aux moteurs électriques, et découpe des pièces de précision pour les endoscopes.
Des machines conçues en interne pour allier précision et rapidité
Depuis sa création en 1988, l’entreprise brugeoise Raytech se consacre aux travaux laser complexes. Elle transforme notamment l’acier, l’inox, l’acier à ressorts, le titane, l’acier électrique, les plastiques et le nitinol, un alliage nickel-titane. L’entreprise se concentre sur la découpe laser de tôles et de feuilles minces ainsi que de tubes à paroi mince – d’une épaisseur de matériau ou de paroi allant jusqu’à 2 mm – et sur le soudage laser.
Pour usiner les matériaux plats fins et les tubes à parois minces plus rapidement et plus précisément, Raytech développe également ses propres systèmes de découpage laser depuis environ dix ans. "Les machines standard du marché sont conçues pour une large plage d'épaisseurs, mais elles sont moins adaptées à nos travaux de découpage complexes dans les matériaux fins", explique le managing director Tobias Tousseyn.
"Le défi commence dès le serrage. Nous découpons des feuilles plus fines que les feuilles d'aluminium ménagères. Elles doivent rester planes et bien en place durant le découpage, malgré l’action du gaz de coupe. Il faut également éviter qu’elles ne se froissent. Certaines pièces exigent des tolérances de 5 à 10 µm."
"C'est pourquoi nous adaptons le serrage, la puissance du laser, la fréquence et le gaz de coupe en fonction du matériau et de la forme. La plupart des pièces sortent de la machine directement sans bavures, ce qui est unique. Si, exceptionnellement, un post-traitement s'avère nécessaire – ce qui arrive principalement pour les pièces plus épaisses –, nous l'effectuons en interne."
Les machines combinent une fixation précise avec des accélérations élevées, de sorte que les contours complexes sont également découpés rapidement. Des pièces de plus d’un mètre de long avec des tolérances serrées sont également réalisables à partir de feuilles minces.
Tôles magnétiques pour moteurs électriques
Raytech découpe également des tôles magnétiques d'une épaisseur d'environ 0,1 à 0,65 mm. À l'aide de gabarits, l'entreprise les assemble avec précision pour former des noyaux de stator et de rotor. Les couches minces, isolées électriquement les unes des autres, limitent les courants de Foucault et donc les pertes d'énergie. "Sur les paquets de tôles assemblés, nous atteignons une tolérance de rectitude et de circularité de 30 µm", explique Tousseyn. Les tôles sont soudées au laser ou assemblées par thermocollage au four.
Compétitif face au découpage à la presse, même pour les grandes séries
Raytech fournit aussi bien des prototypes que des pièces de série, dont certaines sont produites à plusieurs millions d’exemplaires par an.En découpage laser, une conception modifiée peut être mise en œuvre rapidement; le découpage à la presse peut en revanche exiger la modification ou le remplacement de l'outillage.
Tousseyn cite en exemple un élément filtrant pour un filtre à air: une tôle d'environ 0,1 mm d'épaisseur dotée de trous de quelques dizaines de micromètres. "Le découpage laser nous donne la flexibilité de réaliser des itérations rapides en collaboration avec le client: modifier le diamètre ou des trous ou le motif, découper de nouvelles versions et les faire tester."
Une fois la conception finalisée, Raytech a pu augmenter la production pour atteindre 50.000 à 60 000 pièces par an. "Même à ce volume, le découpage laser s'est avéré plus avantageux que le découpage à la presse, en tenant compte du coût de l’outillage. Grâce à la machine que nous avons développée, notre technique peut ainsi rester compétitive même pour des volumes plus importants."
Une précision maintenue pièce après pièce
"Precision without process is coincidence", affirme-t-on chez Raytech. La millième pièce doit elle aussi respecter les tolérances. L’entreprise, certifiée ISO 9001, contrôle et documente la production au moyen d'outils de mesure optiques et tactiles.
Les clients imposent également des exigences en matière de traçabilité et de propreté. Les matériaux restent traçables jusqu’au numéro de lot; les pièces reçoivent, si nécessaire, un marquage laser avec un numéro de série ou un code QR. Pour répondre aux exigences de propreté élevées, Raytech dispose d’une ligne de nettoyage interne.
