Qu'est-ce que la gravure laser ?
1. Principe de fonctionnement de la gravure laser
Dans l'évolution des techniques de gravure, on distingue généralement la gravure au laser et la gravure chimique. La compréhension de principes théoriques simples peut jouer un rôle essentiel dans la réalisation optimale du processus de gravure.
En résumé, la gravure laser est un procédé de marquage de surface. Le contact entre le faisceau laser et la surface du matériau provoque la fusion de cette dernière, créant ainsi un contraste de texture net. Le faisceau laser doit fournir une énergie élevée capable de fondre la surface. On obtient ainsi un marquage noir, blanc ou gris. Ce procédé est réputé pour sa polyvalence dans les applications de gravure laser sur métal et verre.
Depuis la création du premier faisceau laser continu en 1960 jusqu'à l'invention du laser CO2 quatre ans plus tard, la technologie de gravure laser s'est progressivement imposée dans le soudage, la découpe et d'autres applications. Aujourd'hui, la gravure laser est utilisée dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de l'électronique, de la défense et bien d'autres. Son utilisation la plus répandue concerne la fabrication, notamment la gravure de numéros de série et de codes-barres sur diverses pièces et sous-ensembles d'automobiles, d'aéronefs, d'équipements médicaux, etc.
2. La gravure laser est-elle permanente ?
Il existe différents types de gravure laser. Parmi ceux-ci, on trouve la gravure laser CO2 , la gravure laser YAG et la gravure laser à fibre .
Le laser CO2 est le type de laser le plus couramment utilisé à cette fin, car il est abordable et peut être utilisé sur de nombreux matériaux différents, notamment le bois, le métal et le verre.
Les lasers YAG sont mieux adaptés aux petits projets comme la joaillerie ou les objets personnels tels que les étiquettes nominatives, car ils sont plus précis que les lasers CO2. Cependant, leur coût d'achat et d'entretien est plus élevé en raison de leur puissance élevée (plus de 10 kW). La fibre optique est une autre option si vous recherchez une solution produisant moins de chaleur que les lasers CO2 ou YAG, tout en conservant une haute précision ; elle est généralement utilisée pour la gravure de texte sur des surfaces métalliques comme les cadrans de montres ou les boutons de manchette.
3. Différences entre la gravure laser, le marquage laser et la gravure laser
- Différences entre la gravure laser et le marquage laser
Le marquage laser est un procédé qui permet de former des marques à la surface de matériaux. Bien que cela puisse ressembler à la gravure laser, il existe une différence majeure entre les deux. Lors du marquage laser, le matériau ne fond pas et ne s'évapore pas. Le laser chauffe la surface, ce qui provoque une coloration du matériau par oxydation. En revanche, la gravure laser implique la fusion et/ou l'évaporation de la couche superficielle du matériau afin de créer des creux ou des micro-bosses qui mettent en valeur la forme ou le motif souhaité.
- Différences entre la gravure laser et le décapage laser
La gravure laser est plus rapide, mais la gravure chimique est plus durable. Cela s'explique par le fait que l'énergie nécessaire pour atteindre le point de fusion du matériau (gravure laser) est inférieure à celle requise pour l'évaporer (gravure laser). Une gravure laser profonde peut même nécessiter plusieurs passages et prend donc inévitablement plus de temps.
Il est possible de graver le verre au laser. La gravure est réalisée avec un laser CO2 Monport de 40 W afin d'obtenir un effet gris-blanc et d'accentuer le contraste du motif. De plus, la gravure laser est préférable à la gravure sur bois, car le verre est un matériau fragile ; des rainures profondes risqueraient de l'affaiblir.
Différentes profondeurs de coupe :
Une différence notable réside dans la profondeur de gravure, qui influe considérablement sur la visibilité et la résistance à l'usure du marquage. Cette profondeur dépend de la dureté du matériau et de la puissance nominale du laser. En revanche, la gravure laser provoque la fusion de la surface et n'a qu'un faible effet de gravure.
Rendements différents :
La gravure s'est avérée l'option la plus rentable dans certains secteurs, tandis que la gravure laser est une option rentable offrant un rendement plus élevé grâce à sa plus grande polyvalence.
Durabilité différente :
Comparativement à la gravure, le marquage au laser offre une faible résistance à l'usure. En général, les marquages par gravure durent de 5 à 10 ans, ce qui les rend inadaptés à la fabrication de produits lourds ou exposés à des conditions difficiles. Les produits gravés au laser, grâce à la profondeur de gravure, sont très durables et leurs marques résistent bien à l'usure.
Coûts différents :
À conception, matériaux et exigences de production égaux, le coût de la gravure laser est supérieur à celui du décapage laser, car elle nécessite plus de temps et une technologie laser de haute puissance.
Comment réaliser une gravure laser ?
1. Quels matériaux conviennent à la gravure laser ?
Matériaux adaptés à la gravure laser
La gravure laser est un procédé qui peut être appliqué à divers matériaux, notamment :
- Métaux (acier, cuivre, laiton)
- Bois
- Plastique (acryliques, polycarbonate)
- Verre (plat ou bombé)
- Céramique
2. Quel type de laser peut être utilisé pour la gravure laser ?
Certains sculpteurs pensent que seuls les lasers à fibre peuvent être utilisés pour la gravure laser. Ceci s'explique par le fait que la gravure est un procédé destiné aux métaux, qui réagissent mieux aux lasers à fibre. En réalité, le type de laser nécessaire dépend du matériau à graver, et non du procédé de marquage. Ainsi, les machines de gravure laser CO2 peuvent également réaliser la gravure laser sur certains matériaux.
La nature du matériau détermine la fréquence nécessaire pour une pénétration optimale et un marquage permanent. C'est pourquoi les lasers à fibre et les lasers CO2 permettent d'obtenir facilement ce résultat. Idéalement, les lasers à fibre optique ne peuvent pénétrer que les métaux et autres matériaux nécessitant des hautes fréquences. En revanche, les lasers CO2 pénètrent le verre, le bois et autres matériaux à basse fréquence. Une machine de gravure laser CO2 est un outil performant pour la gravure laser du verre.
3. Paramètres de procédé de la gravure laser
Les paramètres optimaux du procédé de gravure laser dépendent des matériaux utilisés et de la machine de gravure laser. Parmi les paramètres les plus importants qui influent sur la qualité de la gravure, on peut citer la puissance du laser, la vitesse de gravure et la taille du point de gravure.
Choisissez le graveur laser de milieu de gamme
La puissance de la machine à graver utilisée pour la gravure ne doit être ni trop faible ni trop élevée. Il est préférable d'utiliser une machine de puissance moyenne , généralement supérieure à 30 W. Un laser de forte puissance risque de brûler excessivement les matériaux, ce qui nuit à la précision de la gravure.
N’utilisez pas l’assistance aérienne.
La vitesse de gravure doit être inférieure à la vitesse de gravure classique. Il est également important de noter qu'il est préférable de ne pas utiliser l'assistance d'air laser . Cette assistance utilise de l'air comprimé pour protéger la lentille de focalisation, faciliter l'élimination des matériaux à graver et réduire la chaleur générée par le faisceau laser. Cependant, son utilisation lors de la gravure laser peut laisser de légères traces de matériau en surface et nuire à la qualité de la gravure.
Conclusion
La gravure laser est un excellent moyen de personnaliser votre entreprise. Elle peut être utilisée sur de nombreux matériaux différents, notamment le verre, le métal et le plastique.
La gravure laser permet de créer des motifs personnalisés, uniques et attrayants. C'est également une option abordable pour les petites entreprises qui cherchent à se démarquer de la concurrence.
