La gravure et la découpe laser sont des procédés de fabrication qui consistent à retirer ou à découper la
matière grâce à une grande quantité d’énergie concentrée sur une très faible surface.
La focalisation d’un rayon laser permet d’élever la température d’une zone réduite de matière, jusqu’à vaporisation.
En résulte une gravure ou une découpe de la matière.
Il existe plusieurs types de lasers utilisés en gravure:
1. Laser à diode(s)
Une diode laser est un composant opto-électronique à base de matériaux semi-conducteurs.
Elle émet de la lumière monochromatique cohérente (une puissance optique) destinée, entre autres, à transporter un signal contenant des informations sur de longues distances (dans le cas d’un système de télécommunications) ou à apporter de l’énergie lumineuse pour le pompage de certains lasers (lasers à fibre, lasers DPSS et amplificateurs optiques (OFA, Optical Fiber Amplifier). La diode laser est un composant essentiel des lecteurs et graveurs de disques optiques, dans ce cas elle émet le faisceau lumineux dont la réflexion sur le disque est détectée par une photodiode ou un phototransistor.
Elle trouve également son application dans les dispositifs électroniques de mesure de distance, de vitesse, de guidage et de pointage précis
2, Laser au CO²
Le laser au dioxyde de carbone est un des plus anciens lasers à gaz développé par Kumar Patel dans les laboratoires Bell en 1964 et il garde encore de nos jours de très nombreuses applications.
Les lasers au dioxyde de carbone en mode continu ont une grande puissance et sont aisément disponibles. Ils sont également très efficaces ; le rapport entre la puissance de pompage (puissance d’excitation) et la puissance de sortie atteint 20 %.
Les lasers au CO² émettent dans l’infrarouge, leur bande de longueur d’onde principale étant centrée entre 9,4 et 10,6 μm (micromètres).
3, Laser à fibre
Un laser à fibre est un type de laser dans lequel le milieu amplificateur est une fibre optique dopée avec des terres rares. Ils sont apparentés aux amplificateurs à fibre dopée, qui amplifient la lumière sans effet laser. Ils sont notamment utilisés pour leur capacité à générer de hautes puissances, avec un faisceau de haute qualité.
4, Laser UV
Les exigences en matière de processus de marquage industriel ne cessent d’augmenter : des composants de plus en plus petits, des matériaux plus sensibles et des normes de qualité plus élevées nécessitent des technologies qui ne sont pas seulement précises, mais aussi douces et efficaces. Dans ces domaines précisément, le laser UV offre une solution performante.
Le marquage laser dit « froid » à la lumière ultraviolette ouvre de toutes nouvelles possibilités dans le traitement industriel des matériaux – surtout là où les systèmes laser traditionnels atteignent leurs limites.
Le terme « laser UV » décrit un système laser qui fonctionne avec une lumière ultraviolette dans la plage de 355 nanomètres (nm) – c’est-à-dire avec une longueur d’onde nettement plus courte que celle des lasers CO² ou à fibre couramment utilisés. Cette courte longueur d’onde assure une énergie photonique particulièrement élevée, ce qui constitue la base de l’effet unique de l’usinage à froid.
Les lasers UV sont généralement basés sur ce que l’on appelle un laser solide à fréquence triplée. Cela signifie qu’un laser infrarouge est converti en deux étapes à 355 nm par des cristaux non linéaires :
- Doublement de la fréquence de 1064 nm à 532 nm (lumière verte).
- Triplement de la fréquence de 1064 nm à 355 nm (lumière UV).
Le résultat est un faisceau laser stable, hautement focalisable et d’une précision exceptionnelle – idéal pour les processus de marquage sur des surfaces sensibles ou finement structurées.
5, Laser YAG
Le laser YAG est utilisé comme outil de gravure, de gravure à l’eau-forte ou d’inscriptions sur de nombreux types de métaux et de plastiques. Il est également massivement utilisé dans la métallurgie pour la découpe, la soudure d’aciers et de super-alliages et une fabrication rapide. Pour les applications automatisées (découpe et soudure d’aciers), les niveaux de puissance requis sont typiquement dans la gamme de 1 à 5 kW. Le perçage des super alliages (pour les éléments de turbines à gaz) nécessite de manière typique des lasers YAG pulsés (impulsions milliseconde, non Q-switché). Ils sont également employés pour le marquage sub-surface dans les matériaux transparents comme les verres ou les verres acryliques.
Les lasers YAG sont pompés optiquement au moyen de lampes flash ou de diodes laser. Ils constituent l’un des types les plus communs de laser et sont utilisés dans de nombreuses applications.
(Source wikipédia)