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Maintenance des Lasers Industriels pour les Lasers CO₂ et à Fibre Optique

Par Jonathan Lee le Lasers Industriels
Maintenance Préventive

Chaque minute d’inactivité de votre machine a un impact direct sur vos résultats financiers.

La production diminue, des goulots d’étranglement apparaissent et les calendriers de production prennent du retard.

Selon Deloitte, de mauvaises habitudes de maintenance peuvent réduire la capacité de production de 5 à 20 %. Il n’est donc pas étonnant que les fabricants industriels perdent environ 50 milliards de dollars par an en raison de temps d’arrêt imprévus.

Nous savons qu’il peut être tentant de laisser les lasers fonctionner à plein régime et de reporter la maintenance, surtout lorsque vous avez une longue liste d’autres équipements nécessitant des réparations ou de la maintenance.

Cependant, la maintenance préventive des machines laser est essentielle pour économiser de l’argent et maximiser votre production. En prime, vous augmenterez également la durée de vie de votre équipement.

Dans cet article, vous découvrirez les éléments de maintenance essentiels et les mesures préventives pour les deux types de lasers les plus courants : les lasers CO₂ et les lasers à fibre optique.

Table des matières

Maintenance des lasers CO₂

Si les lasers à fibre optique représentent la grande majorité des nouveaux achats, il existe encore des dizaines de milliers de machines de découpe laser et de marquage laser CO₂ en service à travers le pays.

Voici quelques-uns des problèmes les plus courants que vous pouvez rencontrer lors de l’utilisation :

Optiques sales et joints coupés

La contamination des optiques et des joints peut interférer avec le faisceau laser, réduisant ainsi l’efficacité de la découpe ou du marquage. La saleté sur les joints peut également être transférée aux lentilles ou provoquer la circulation de débris, ce qui peut nuire aux performances et augmenter les dysfonctionnements.

Transmission du faisceau endommagée

Avec le temps, de minuscules trous peuvent apparaître dans les soufflets, laissant entrer des débris dans le trajet du faisceau et endommageant les miroirs et les lentilles. Même si les lentilles ne sont pas endommagées, l’accumulation peut laisser un film provenant de l’azote liquide utilisé pour purger les soufflets.

Tubes en quartz contaminés

Les tubes en quartz doivent être transparents. Un tube laser contaminé apparaît souvent noir ou blanc (selon le résonateur). Cela peut réduire la puissance et l’efficacité du résonateur. Dans les cas extrêmes, des morceaux de quartz peuvent se briser et rester coincés à l’intérieur du tube.

La cause en est souvent le fait que les opérateurs ne changent pas les bouteilles de gaz laser à intervalles réguliers. Lorsque les pressions des gaz laser CO₂, hélium et azote tombent en dessous des recommandations du fabricant, vous devez remplacer la bouteille par une nouvelle. Si vous laissez la pression descendre trop bas, vous endommagez le résonateur.

Fuites dans la conduite de gaz

Si vous devez remplacer les bouteilles plus fréquemment, il se peut que vous ayez une fuite dans la conduite de gaz.

Problèmes liés au système de refroidissement

La saleté, les débris et un mauvais équilibre chimique dans l’eau de refroidissement peuvent corroder les composants ou réduire la puissance de refroidissement. On observe parfois également une prolifération microbienne dans l’eau du refroidisseur. Cela peut obstruer les filtres et réduire la durée de vie de votre machine. Cela peut obstruer les filtres et réduire la durée de vie de votre machine.

Maintenance préventive des lasers CO₂

Tous ces problèmes peuvent être évités grâce à des inspections régulières et à une maintenance appropriée.

Voici quelques conseils pour réduire les risques :

  • Inspectez et nettoyez régulièrement les soufflets, les miroirs et les lentilles, et remplacez immédiatement tout composant endommagé.
  • Nettoyez les optiques au moins tous les trois mois ou dès que vous soupçonnez une baisse de performance. Utilisez de l’air filtré pour éliminer les débris. Ne laissez pas l’air ambiant pénétrer dans le système, car cela pourrait entraîner une contamination.
  • Surveillez la pression des bouteilles de gaz et remplacez-les selon les recommandations. Des alarmes peuvent vous aider à vous assurer qu’elles ne descendent pas en dessous des seuils prédéfinis. Vous devez également éliminer les débris lorsque vous changez les bouteilles à l’aide de vannes de purge afin d’éviter toute contamination du résonateur.
  • Vidangez le système d’eau chaque année. Remplacez les filtres du refroidisseur tous les six mois.
  • Testez régulièrement l’étanchéité des conduites de gaz ou lorsque vous constatez des baisses soudaines.
  • Effectuez des tests de puissance et des étalonnages pour vérifier les performances et détecter toute perte de puissance.

Maintenance des lasers à fibre optique

Les lasers à fibre optique comportent moins de pièces mobiles que les lasers CO₂, mais cela ne signifie pas pour autant qu’ils ne nécessitent aucun entretien. Des pannes pouvant nécessiter une réparation du laser peuvent tout de même survenir. Les problèmes courants liés aux lasers à fibre optique sont les suivants :

Salissures et dommages sur les lentilles de protection

La saleté et les débris sur la lentille de protection peuvent « cuire » le laser, ce qui détériore la lentille et ses performances. La saleté peut également s’accumuler rapidement si la lame d’air ou l’assistance pneumatique ne fonctionne pas efficacement.

La réflexion des surfaces de travail ou la saleté peut rediriger l’énergie vers la tête laser et interférer avec la gravure laser ou le marquage laser. Cela peut entraîner une surchauffe et une panne.

Dégradation de la puissance du laser

Au fil du temps, la puissance de la machine laser peut descendre en dessous des niveaux optimaux, ce qui affecte le processus de nettoyage ou de marquage. Il s’agit d’un processus lent, mais normal. Si vous constatez une forte baisse de puissance de vos machines de marquage ou de découpe laser, il y a probablement un problème sous-jacent qui nécessite une attention plus immédiate.

Câbles endommagés et mal alignés

Les câbles reliant les composants laser peuvent s’user avec le temps ou se rompre, en particulier dans les installations soumises à des mouvements fréquents, comme la robotique. Les vibrations ou les mouvements peuvent parfois désaligner les composants, en particulier dans les environnements où se trouvent des machines lourdes.

Maintenance préventive des lasers à fibre optique

La maintenance préventive est essentielle pour garantir les performances optimales des équipements laser à fibre, notamment :

  • Nettoyer la lentille de protection au moins une fois par semaine (ou plus fréquemment dans les environnements sales ou poussiéreux). Ne pas utiliser de produit à base d’huile comme solution de nettoyage. Manipuler la lentille avec précaution.
  • Remplacer la lentille de protection au moins une fois par an, ou plus tôt si vous constatez une dégradation des performances.
  • Mesurer et surveiller régulièrement la puissance du laser afin de détecter tout problème potentiel et d’éviter les baisses de performance. Créer un historique des mesures afin de savoir quand il est temps de procéder à l’entretien.
  • Régler périodiquement la mise au point pour garantir l’alignement.
  • Garder à portée de main des câbles de rechange et des composants essentiels afin de limiter les temps d’arrêt. Par exemple, l’obtention des pièces de rechange nécessaires pour un contrôleur peut prendre une semaine ou deux, tandis que le remplacement de la tête ou de la source peut prendre beaucoup plus de temps, ce qui entraîne des réparations extrêmement coûteuses.

Il est recommandé de faire inspecter et évaluer votre système laser par un professionnel une ou deux fois par an. Certains modèles plus récents permettent un diagnostic à distance, ce qui facilite les contrôles réguliers.

Ne négligez pas la maintenance préventive

Quel que soit le type de système laser que vous utilisez, la maintenance préventive est essentielle. Vous avez investi dans cet équipement, qui est un élément clé de votre processus de fabrication ; vous devez donc le maintenir en bon état de fonctionnement.

Le meilleur conseil ? Formez vos techniciens, établissez un programme de maintenance officiel et respectez-le. La plupart des inspections et des tâches de maintenance régulières ne prennent que quelques minutes. Grâce à un programme, vous pouvez planifier vos temps d’arrêt afin de limiter les perturbations de vos opérations.

En plus de la garantie, vous pouvez faire appel au service laser professionnel de haute qualité de votre fabricant ou distributeur au moins une fois par an pour effectuer une inspection complète.

Envisagez d’investir dans un forfait de maintenance qui comprend des inspections annuelles ou semestrielles. Cet investissement peut vous éviter bien des ennuis !

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Jonathan Lee
Jonathan Lee

Fort d’une formation en génie microélectronique, en robotique et en distribution d’énergie haute tension, Jonathan apporte son expertise technique à son poste de directeur commercial chez Laserax, où il se spécialise dans les projets d’optimisation. Son expérience dans la conception et l’adaptation de systèmes automatisés lui permet de proposer des solutions innovantes et fiables qui répondent à des défis complexes et apportent des améliorations mesurables.