La gravure au laser est une technologie sans contact. Le processus de gravure modifie avec précision la zone du matériau cible sur la surface de l'emballage ou du produit, ce qui permet d'obtenir un code très visible. Ce procédé élimine tout risque que les informations imprimées deviennent illisibles ou difficiles à déchiffrer lors de l'application. Ce procédé de gravure au laser modifie considérablement les caractéristiques affichées à l'extérieur du produit. Par exemple, la gravure au laser améliore la résistance à la corrosion des pièces métalliques et leur confère une nouvelle valeur esthétique. La technologie de gravure au laser est utilisée dans de nombreux secteurs, notamment l'aérospatiale et l'aéronautique, l'automobile et l'industrie pharmaceutique.
Qu'est-ce que la gravure au laser ?
La gravure au laser est un procédé dans lequel la chaleur intense du faisceau laser fait fondre la surface du matériau et permet de créer du texte et des images à la surface des pièces et des produits. Lors de la gravure, le laser chauffe et déforme la surface microscopique du matériau. De cette manière, la surface gravée au laser se dilate et prend une texture particulière. Ce procédé permet de colorer le matériau en noir, blanc ou gris, et constitue le moyen le plus efficace de marquer de manière permanente la plupart des types de matériaux. La gravure au laser convient à tous les types de métaux. La marque étant peu profonde, ce procédé est souvent utilisé pour graver des matériaux fins. Par exemple, pour la production de codes Data Matrix, de numéros de série, de codes-barres et de logos, etc. Parmi les autres solutions de marquage laser permanent, on trouve le marquage laser et la gravure laser.
Le principe de fonctionnement d'une machine de gravure laser sur métal
Le principe de base de la gravure au laser consiste à focaliser un faisceau laser de faible puissance mais de haute qualité (généralement un laser ultraviolet ou un laser à fibre) en un point très petit. De cette manière, une densité de puissance élevée se forme au point focal, ce qui provoque la vaporisation et l'évaporation instantanées du matériau, créant ainsi des trous, des fentes et des rainures. Les machines de gravure laser destinées à la technologie des métaux permettent notamment la micro- et nano-découpe laser, le traçage, la gravure, le perçage, etc.
Caractéristiques d'une machine à graver le métal
La machine de gravure sur métal se caractérise par un usinage sans contact, une grande flexibilité, une vitesse d’usinage élevée, un fonctionnement silencieux, une zone affectée thermiquement réduite, et permet de concentrer le faisceau laser sur un point grâce à une longueur d’onde très courte. La technologie de gravure au laser permet d’obtenir une bonne précision dimensionnelle et une qualité d’usinage optimale pour le perçage, le traçage, la gravure et la découpe. En particulier, l’interaction avec certains matériaux (tels que le polyimide) correspond à un “ travail à froid ” par “ action photochimique ”, ce qui permet d’éviter la carbonisation. C’est pourquoi la gravure au laser est largement utilisée dans le traitement des matériaux semi-conducteurs électroniques.
Machine à graver le métal
Les lasers permettent de graver divers matériaux tels que la céramique, les polymères, le verre, les plastiques et les métaux. Bien que les machines de gravure laser puissent marquer une large gamme de matériaux, leur utilisation reste principalement réservée aux métaux. La technologie de gravure laser permet d’apposer avec précision et rapidité des marques sur divers types de métaux, qu’ils soient durs ou tendres. Dans le processus de fabrication des pièces métalliques, la gravure au laser est devenue un procédé de finition très répandu. Quels sont donc les matériaux métalliques adaptés à la gravure au laser ?
Aluminium :
L'aluminium est un métal très répandu qui se prête bien à la gravure et à la découpe au laser. La surface de l'aluminium présente une conductivité thermique élevée, ce qui permet à la machine de gravure laser de graver l'aluminium à des températures très élevées. Les alliages d'aluminium 380 et 6061 sont les plus couramment utilisés pour la gravure au laser. Il existe par ailleurs de l'aluminium pur et de l'aluminium anodisé.
Acier :
L'acier est un matériau dur qui nécessite un temps de gravure au laser plus long que les autres métaux. Des vitesses de gravure au laser élevées produisent des marques blanches, tandis que des vitesses plus faibles produisent des marques noires. Les tubes, tôles, tuyaux et ressorts en acier sont les produits les plus couramment gravés au laser.
Acier inoxydable :
L'acier inoxydable est un autre métal couramment utilisé pour la gravure au laser. La raison est simple : l'effet de gravure est excellent et permet de répondre aux exigences en matière de qualité photographique. L'industrie utilise généralement les nuances 316 et 306 d'acier inoxydable pour la gravure au laser.
Aluminium anodisé :
Il est possible de réaliser une gravure au laser sur de l'aluminium sans couche d'oxyde ou sur la couche d'oxyde elle-même. Dans le premier cas, la gravure est effectuée avant l'anodisation de l'aluminium, et inversement. La machine de gravure au laser forme des marques profondes sur la plaque d'aluminium nue afin de garantir que celles-ci restent lisibles après l'anodisation.
Magnésium :
L'industrie utilise le magnésium pour la fabrication de pièces légères. La gravure au laser permet de marquer efficacement ces pièces légères. La machine de gravure au laser peut être spécialement configurée pour graver le magnésium et ses alliages. Une partie du matériau est retirée de la surface afin de former des traces en noir et blanc très contrastées.
Introduction :
La conductivité thermique du plomb et des alliages de plomb est très faible, ce qui signifie que la majeure partie de la chaleur générée par la gravure au laser reste confinée à la surface. La température de fusion du plomb étant également très basse, la gravure au laser permet de marquer facilement la surface de manière localisée. Tout objet en métal doit comporter une marque d'identification ; n'oubliez donc pas d'utiliser une machine de gravure laser pour réaliser cette opération.
Zinc :
Le zinc est utilisé non seulement pour sa résistance à la corrosion, mais aussi pour le moulage sous pression. La gravure au laser est le seul procédé de marquage au laser qui permet d'obtenir un contraste élevé sur les pièces en zinc. Elle peut être utilisée quel que soit l'alliage de zinc.
Machine de gravure des matériaux non métalliques
Bois gravé au laser
Le bois gravé au laser sera élégant et lisse. Vous pouvez utiliser une machine de gravure laser pour bois afin de graver vous-même des plaques nominatives ou des photos sur bois. Une machine de gravure laser pour bois est très précise, et certaines entreprises la choisissent pour y imprimer leur code QR, ce qui constitue également un excellent choix.
Machine de gravure au laser sur verre
Les photos gravées au laser sur verre constituent aujourd'hui une forme très populaire de gravure au laser. De nombreux couples choisissent de faire graver au laser des photos sur du verre afin de commémorer des moments importants pour eux deux. Les imprimantes de gravure laser ne sont plus réservées à un usage commercial : de plus en plus de personnes optent pour le « fait maison ».
Classification des machines de gravure au laser
L'utilisation d'une machine de gravure laser pour marquer le métal constitue un procédé d'usinage très précis et propre. La gravure au laser sur métal s'effectue à l'aide d'un laser, sans aucun prétraitement ni post-traitement. La gravure au laser garantit un marquage permanent, résistant aux acides et aux produits chimiques, sans endommager la surface du métal. La machine de gravure au laser à fibre optique présente de faibles coûts d'entretien, n'utilise pas de consommables et permet d'obtenir des marquages à fort contraste.
Machine de gravure au laser vert à nanosecondes pour métaux
Par rapport aux machines de gravure au laser à fibre infrarouge, le secteur photovoltaïque solaire constitue le principal domaine d'application de la gravure au laser avec ce type de laser, notamment pour l'utilisation de plus en plus répandue des cellules PERC, en particulier pour le rainurage des couches P1, P2 et P3, etc. Par rapport à la machine de gravure au laser à fibre, elle permet de graver des lignes plus fines, ce qui convient parfaitement à la gravure des couches P2 et P3.
Machine de gravure au laser infrarouge à fibre optique à nanosecondes
Les machines de gravure au laser à fibre à impulsions standard ou à largeur d'impulsion réglable sont utilisées pour la gravure ultra-fine de surfaces en verre et de films revêtus de FTO, d'ITO, d'argent, d'aluminium, de cuivre, d'un alliage d'aluminium et de molybdène, d'un alliage d'étain, d'un alliage de nickel, de verre plaqué or et d'autres matériaux.
Application de la gravure au laser infrarouge à l'échelle de la nanoseconde
Machine de gravure au laser UV à nanosecondes
Le principal domaine d'application des machines de gravure au laser UV est l'industrie électronique, notamment pour la gravure de capteurs ; elles sont également souvent utilisées pour l'ajustement au laser, et la gravure de films minces de cuivre est courante. L'avantage de la machine de gravure au laser UV réside dans le fait que les lignes gravées sont plus précises sans endommager le film, ce qui permet de garantir efficacement le respect des exigences en matière de conductivité et de résistance, et peut être ajusté à tout moment en fonction des besoins.
Application de la gravure au laser UV
Application de la gravure laser sur couches minces : La machine de gravure laser pour revêtements ITO est un équipement de précision qui utilise un laser pour réaliser la gravure d'électrodes sur le revêtement ITO présent sur le verre ITO et les films ITO. Elle permet de graver au laser divers motifs sur une large gamme de revêtements ITO, de films polycristallins et d’autres films d’oxyde déposés sur des substrats en verre et en PET. Elle est particulièrement adaptée à la gravure laser des écrans tactiles de téléphones portables.
Machine de gravure laser ultra-rapide (picoseconde, femtoseconde)
Utilisez la gravure au laser picoseconde ou femtoseconde pour les matériaux inorganiques ou les matériaux métalliques conducteurs (tels que le graphène, l'encre, la gravure P2 des batteries à pérovskite et la gravure de poudre de carbone). L'avantage de la machine de gravure laser ultra-rapide réside dans son faible impact thermique sur le matériau. Par conséquent, la largeur de ligne de la gravure est plus fine que celle obtenue avec une machine de gravure au laser ultraviolet nanoseconde, et le résultat de l'usinage est meilleur. Elle permet également de réaliser une gravure au laser sur des matériaux multicouches, tels que les batteries à pérovskite.