Comment la technologie laser rend la fabrication plus durable

Alors que le monde est confronté à d'importants défis environnementaux et que le réchauffement climatique représente une menace réelle pour l'avenir du monde, les gouvernements et les consommateurs commencent à agir. Dans 30 des plus grands pays du monde, les gouvernements ont mis en œuvre des incitations d'une valeur de plus de 17 200 milliards de dollars pour inciter les industries à adopter des pratiques plus vertes et plus durables.

En plus des incitations, les gouvernements mettent en œuvre des lois vertes obligeant les fabricants à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre.

Les clients remettent de plus en plus en question les tentatives des fabricants de mettre en œuvre des politiques respectueuses de l'environnement. 85 % des consommateurs déclarent avoir activement modifié leurs comportements d'achat dans un souci de durabilité.

Même si aucun processus industriel n’est écologique à 100 %, les fabricants peuvent prendre des mesures proactives pour réduire leurs émissions et mettre en œuvre des technologies visant à rendre la fabrication plus durable. La technologie laser à fibre en fait partie et elle gagne en popularité.

Dans cet article, nous aborderons les 5 principales raisons pour lesquelles la technologie laser à fibre est un allié important pour inciter les fabricants à adopter des pratiques plus durables.

Les sources d’énergie utilisées dans le secteur manufacturier, comme le charbon, le pétrole et le gaz, nuisent à l’environnement. L’amélioration de l’efficacité énergétique est l’une des clés pour rendre les opérations de fabrication plus durables.

Alors que les lasers au dioxyde de carbone (CO2) étaient autrefois prédominants dans le secteur manufacturier, les lasers à fibre sont désormais plus populaires que jamais. Aujourd’hui, les lasers à fibre ont considérablement amélioré l’efficacité énergétique. Le laser à fibre typique consomme trois à cinq fois moins d’énergie que les lasers CO2. Ils nécessitent également moins de temps (et d’énergie) pour la mise sous tension et ont des besoins de refroidissement inférieurs à ceux de leurs prédécesseurs.

Les composants à semi-conducteurs des lasers à fibre nécessitent également moins d’énergie électrique que les lasers CO2. Par exemple, un laser à fibre de 2 kW peut couper des matériaux fins aussi rapidement qu'un laser CO2 de 4 à 5 kW.

Le secteur manufacturier représente plus de la moitié du potentiel de réchauffement planétaire (PRG) de la planète. De toute évidence, l’industrie doit trouver des moyens de réduire les émissions de gaz à effet de serre et les déchets.

Une grande quantité de déchets est générée par les consommables lors des opérations de fabrication. Les lasers ne produisent aucun déchet et remplacent de nombreuses technologies qui dépendent fortement des consommables.

Par exemple, le marquage laser peut remplacer de nombreux processus utilisant des consommables tels que des étiquettes imprimées et de l'encre. Le nettoyage au laser peut également remplacer des processus tels que le sablage, éliminant ainsi les produits abrasifs qui doivent être éliminés.

Les lasers peuvent aider les fabricants à réduire leur dépendance aux produits chimiques en remplaçant les solutions de décapage chimique utilisées pour le nettoyage des surfaces.

De nombreuses opérations de fabrication utilisent encore des produits chimiques pour éliminer les contaminants de surface. Dans la plupart des cas, ces produits chimiques doivent être gérés pour éviter toute contamination. Par exemple, le décapage chimique utilise divers produits chimiques pour éliminer les contaminants et comprend plusieurs étapes de rinçage. A chaque étape, l’eau de rinçage doit être traitée et éliminée correctement.

Lorsqu'une seule zone spécifique doit être nettoyée, le nettoyage au laser peut éliminer sélectivement la rouille, les oxydes, les revêtements et d'autres types de contaminants de surface sans utiliser de produits chimiques ni nécessiter de rinçages chimiques.

Boeing a découvert que l'utilisation de l'ablation laser pour enlever la peinture des avions plutôt que du décapage chimique ou du sablage par pulvérisation pouvait réduire les déchets dangereux de plus de 90 %.

Plus l’empreinte industrielle est faible, moins l’impact sur l’environnement est important. La technologie laser est exceptionnellement compacte et réduit l'espace requis pour les opérations de fabrication.

Dans la fabrication de batteries, par exemple, une seule machine de soudage au laser peut être tout aussi efficace que des dizaines de machines de soudage par ultrasons. Le passage aux lasers peut potentiellement réduire la surface au sol de 400 à 800 pieds carrés tout en réduisant considérablement la consommation d'énergie.

Les lasers à fibre en particulier sont exceptionnellement compacts. La lumière laser est produite dans un câble à fibre optique. En comparaison, un laser CO2 nécessite une grande chambre pour mélanger les gaz. Les lasers à fibre utilisent généralement un refroidissement par air intégré plutôt qu'une unité de refroidissement supplémentaire. Cela réduit encore davantage l’empreinte au sol et la consommation d’énergie.