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Capacités laser de gravure

Cet article donne un aperçu des différentes options de gravure laser. Les lasers de gravure sont idéaux pour la gravure au laser ou le marquage au laser d'une large gamme de matériaux. La gravure au laser est l'utilisation de lasers pour graver un objet. L'avantage d'un laser de gravure est :

  • Pas d'utilisation d'encres. Impact environnemental minimal.
  • Pas d'usure ni d'émoussement des outils car un laser de gravure sans contact travaux.

machines laser de gravure

Une machine laser de gravure se compose de trois parties principales : un laser, une unité de commande et une surface. Le laser est un outil de dessin : le faisceau émis par le laser permet au contrôleur de dessiner des motifs sur la surface. La commande détermine la direction, l'intensité, la vitesse de déplacement et la propagation du faisceau laser dirigé vers la surface. La surface est choisie en fonction du type de matériau sur lequel le laser peut travailler.

Types de machines laser de gravure

Il existe trois principaux types de machines à graver.

Optique laser mobile

La plus courante est l'étape XY où, généralement, la pièce est immobile et l'optique laser se déplace en deux dimensions, avec les vecteurs de dessin du faisceau laser. Parfois, le laser s'arrête et la pièce bouge. Parfois, la pièce se déplace dans un axe et le laser dans l'autre.
Exemple: Lasers de gravure CO2

Tête laser de machine de gravure laser CO2 et de découpe laser de production

Cylindrique

Un deuxième genre concerne les pièces cylindriques (ou les pièces plates montées autour d'un cylindre) où le laser traverse efficacement une hélice tout en pulsant le laser marche-arrêt produit l'image tramée souhaitée.

Exemple : module rotatif pour machines de gravure laser

Gravure laser d'objets ronds, cylindriques et coniques - machine laser à module de rotation

Miroirs mobiles

Le laser et la pièce sont fixes et des miroirs galvo déplacent le faisceau laser sur la surface de la pièce. Les graveurs laser utilisant cette technologie peuvent travailler en mode raster ou vectoriel.

Exemple: lasers de gravure sur fibre

Machines de gravure laser MetaQuip Fibre Laser Metal

Point focal d'un système laser

Le point où le faisceau laser frappe la surface doit être sur le plan focal du laser et est généralement synonyme de point focal. Ce point est généralement petit, peut-être moins d'une fraction de millimètre (selon la longueur d'onde optique). Le faisceau laser a suffisamment d'énergie pour traiter le matériau uniquement dans cette plage. L'énergie fournie par le laser modifie la surface du matériau au point focal. Il peut chauffer la surface puis évaporer le matériau ou décoller la surface. Un laser peut enlever de la matière très efficacement car le faisceau laser peut être conçu de manière à ce que l'énergie lumineuse appliquée aux matériaux non réfléchissants tels que le bois, les plastiques et, par exemple, le cuir, puisse être convertie dans une large mesure en chaleur focalisée.

Importance de la ventilation lors de la gravure laser

Si le matériau de surface s'évapore pendant la gravure au laser, une ventilation au moyen de soufflantes ou d'une pompe à vide est presque toujours nécessaire pour éliminer les vapeurs nocives et la fumée dégagées lors de ce processus, et pour éliminer les particules sur la surface afin qu'elles puissent poursuivre le processus de gravure au laser. .ne pas déranger.

Contrôle laser de gravure

Divers motifs peuvent être gravés avec un laser de gravure en programmant le contrôleur de sorte que le faisceau laser parcourt un certain chemin dans le temps. La trajectoire du faisceau laser est soigneusement contrôlée pour obtenir une profondeur d'enlèvement de matière constante. Par exemple, les chemins entrecroisés sont évités pour s'assurer que chaque surface gravée n'est exposée au laser qu'une seule fois, de sorte que la même quantité de matière est retirée. La vitesse à laquelle le faisceau se déplace sur le matériau est également importante lors de la création de motifs de gravure. En modifiant l'intensité et la propagation du faisceau, un motif ou une image spécifique peut être appliqué sur le matériau.

Machines laser de gravure dans les lignes de production

Un bon exemple de l'application de la technologie laser de gravure dans l'industrie est son utilisation dans les lignes de production. Le faisceau laser du laser de gravure est dirigé vers un miroir tournant ou vibrant. Le miroir se déplace de manière à ce que des chiffres et des lettres puissent être appliqués sur la surface à marquer. Ceci est particulièrement utile pour imprimer les dates, les codes d'expiration et les numéros de lot des produits passant le long d'une chaîne de production. Avec le marquage au laser, des pièces, par exemple en métal, en plastique ou en verre, peuvent être marquées de cette manière. Les technologies plus anciennes et plus lentes telles que l'estampage à chaud et la tampographie ont été largement abandonnées et remplacées par la gravure au laser.

Capacités de gravure laser - gravure vectorielle et gravure tramée

Gravure vectorielle

La gravure vectorielle suit la ligne et la courbure du motif à graver, un peu comme un traceur à plume dessine en construisant des segments de ligne à partir d'une description des contours d'un motif. L'introduction du langage de description PostScript permet désormais une plus grande flexibilité - désormais, pratiquement tout ce qui peut être décrit en vecteurs par des logiciels compatibles PostScript tels que CorelDRAW ou Adobe Illustrator peut être décrit, rempli de motifs appropriés et gravé au laser.

Gravure image/trame

Avec la gravure tramée, le laser trace sur la surface un motif linéaire lent d'avant en arrière rappelant la tête d'impression d'une imprimante à jet d'encre ou similaire. L'avantage de la pixellisation est le "remplissage" presque sans effort qu'elle produit. La plupart des images à graver ont de grandes zones gravées en continu, comme pour les images. Ceux-ci peuvent être bien tramés.

Matériaux adaptés aux machines de gravure laser

Matériaux naturels

Lors du marquage de matériaux organiques tels que le bois, la surface s'assombrit et une gravure très contractuelle est créée.

Les bois durs comme le noyer, l'acajou et l'érable donnent de bons résultats. Sur les bois tendres, la gravure peut être moins homogène et plus profonde.

Le papier dur, le cuir et les caoutchoucs (latex) peuvent également être bien traités avec un laser de gravure.

Grâce à l'utilisation intelligente de ruban de masquage en papier sur la surface à traiter, les dépôts et les vapeurs peuvent être facilement éliminés du matériau.

Plastiques

Chaque plastique a des propriétés matérielles spécifiques et une absorption lumineuse différente. Le traitement au laser peut provoquer des changements chimiques immédiats, faire fondre ou vaporiser le matériau. Les additifs dans le plastique tels que les retardateurs UV et les solvants peuvent influencer le résultat de la gravure.

Le plastique acrylique coulé standard, la feuille de plastique acrylique et d'autres résines coulées conviennent au traitement au laser. Le styrène (comme dans les boîtiers de disques compacts) et de nombreux plastiques de thermoformage auront tendance à fondre autour du bord du site de gravure. Le résultat est généralement moins net, mais toujours de qualité suffisante pour certaines applications.

Pour la plupart des autres plastiques, il est recommandé de toujours essayer d'abord une éprouvette.

Les plastiques contenant du chlore (tels que le vinyle, le PVC) produisent du chlore gazeux corrosif lors de la gravure au laser, qui, en combinaison avec l'hydrogène, produit de l'acide chlorhydrique vaporisé dans l'air, qui peut endommager un système de gravure au laser et être nocif pour la santé.

Les métaux

Les métaux

Le marquage des métaux nécessite une irradiation laser à haute densité et des longueurs d'onde plus courtes que les lasers CO2 traditionnels (10640 nm). Les lasers à fibre pour la gravure sur métal utilisent une longueur d'onde de 1064 nm.

Métaux revêtus
Le laser évapore le revêtement du métal. Cela permet de réaliser des gravures haute résolution.

Aluminium anodisé Habituellement gravé avec des machines laser CO2 et des lasers à fibre pour des résolutions plus élevées. Le laser blanchit la couleur en exposant la surface en aluminium blanc ou argenté.

Pierre et verre

La pierre et le verre ne deviennent pas facilement gazeux, mais les particules microscopiques sont décomposées. Avec la bonne puissance et la bonne vitesse, il est tout à fait possible de graver au laser (lisser) la pierre naturelle et le verre. Plus récemment, pour les travaux de gravure plus fins, nous utilisons la technologie laser UV pour la gravure laser du verre, qui produit des résultats de gravure sur verre nettement meilleurs que les machines laser CO2 ou à fibre. Les nouveaux systèmes UV gravent proprement et clairement sans un degré élevé de microfracture sur la surface de la marque. Étant donné que les systèmes laser UV chauffent moins le substrat environnant que les autres systèmes de marquage laser, les substrats en verre sont nettement moins susceptibles de se casser à la suite du processus de marquage laser. Les gravures de remplissage de haute qualité sur des substrats minces en verre et en cristal sont désormais régulières et reproductibles dans des environnements de production à volume élevé.

Applications laser de gravure

Bijoux personnalisés

En utilisant un laser, les gravures peuvent être réalisées avec une plus grande précision qu'avec d'autres techniques. Les gravures peuvent être faites sur des surfaces planes (dos de la montre) et courbes. Il est également possible de graver au laser l'intérieur des bagues

Œuvres d'art

Exemples de gravures sur une surface plane d'une certaine profondeur qui sont remplies d'encre ou de glaçure. Les artistes peuvent numériser des dessins, numériser ou concevoir des images sur un ordinateur et les graver au laser sur des matériaux.

Trophées et récompenses

Le coût relativement faible de la gravure au laser, porté par l'automatisation et des matériaux peu coûteux, en fait une solution idéale pour personnaliser les trophées et récompenses. La gravure laser personnalisée est rapide et peut également être utilisée pour des nombres plus importants. La lisibilité est plus nette qu'avec d'autres techniques.

Miroirs de gravure

Les lasers de gravure peuvent obtenir des résultats similaires au sablage ou à la gravure chimique. Des photos ou des images peuvent facilement être placées à l'avant ou à l'arrière du miroir. Avec la gravure au laser, la couche d'argent au dos du miroir est éliminée localement. Une fois le processus de gravure terminé, le dos du miroir est « rempli » pour créer un contraste.

Applications laser de gravure industrielle

Traçabilité des pièces et produits métalliques

Équipé de pièces métalliques avec logos, numéros de type, codes EAN et QR, DMC pour pouvoir suivre les pièces pendant le processus de production ou d'assemblage. Il est également facile de vérifier dans le produit final de quelle pièce et de quelle version il s'agit.

Gravure laser de plaques d'impression et de cylindres

La gravure directe au laser des cylindres et des plaques d'impression flexographique est largement utilisée. Ablatez sélectivement les feuilles et les manchons en caoutchouc pour produire une surface prête à imprimer sans utiliser de photographie ou de produits chimiques. L'objectif est de créer des images en relief nettes pour une reproduction de haute qualité de la couleur quadri.

Traçabilité et personnalisation des pièces et produits plastiques

Équipé de pièces en plastique avec personnalisation, logos, numéros de type, codes EAN pour pouvoir suivre les pièces ou les produits pendant le processus de production ou sur le terrain ou pour rendre les produits uniques. Les produits peuvent facilement être dotés d'un numéro de série unique grâce à la technologie de gravure laser.

Gravure laser de PCB

Les cartes de circuits imprimés fournissent rapidement des numéros de série inamovibles et des résultats de contrôle qualité.

Portefeuille de produits laser de gravure MetaQuip

MetaQuip possède une vaste gamme de lasers de gravure. Machines laser avec les capacités décrites ci-dessus pour la gravure au laser de métaux, de matériaux naturels tels que le bois, le cuir, le carton et les plastiques.

En plus des machines standard, MetaQuip réalise également des machines laser sur mesure pour des applications ou des applications spécifiques. Contactez MetaQuip pour en savoir plus à ce sujet.

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