Tout ce qu’il faut savoir sur la gravure laser
Fonctionnement, avantages, choix... Plongez dans l'univers de la gravure laser !
La gravure, le marquage et la découpe laser sont utilisées à la fois dans l’industrie, mais aussi chez les commerçants, les artisans (pour la personnalisation de produits) et chez les spécialistes de la signalétique.
Des sources aux matériaux, en passant par les machines de gravure laser, découvrez ses multiples applications.
SOMMAIRE
- Les différences entre gravure laser et marquage
- Gravure laser et découpe laser : vers des applications différentes
- Gravure et découpe laser : cas concrets
- Focus sur les classes laser
- Quelles sont les 4 sources laser ?
- Gravure au laser : sur quelles matières ?
- Les différents types de graveurs laser
- Quel logiciel de gravure laser utiliser ?
Les différences entre gravure laser et marquage
Le marquage laser et la gravure laser sont des techniques fréquemment utilisées pour la personnalisation d’objets, la signalétique ou le marquage de pièces dans les processus industriels. Leur atout majeur : une efficacité élevée sur une variété de matériaux, pour un résultat durable et esthétique.
Elles se distinguent toutefois à plusieurs niveaux : l’interaction avec la matière, l’aspect et la durabilité du résultat.
- Il consiste à marquer des logos ou des inscriptions sur un matériau en le chauffant jusqu’à son point de fusion.
- Le marquage laser est particulièrement adapté aux traitements de surface en raison de sa superficialité.
- Il offre une haute précision, ce qui le rend idéal pour la réalisation de petits caractères et de motifs détaillés.
- Il permet également une grande résistance à la chaleur et aux substances corrosives.
- Cette technologie favorise une productivité accrue grâce à une vitesse élevée de marquage.
- Cette technique consiste à vaporiser le matériau en profondeur sur la surface à graver.
- La gravure laser utilise un faisceau laser puissant qui supprime les couches supérieures du matériau par sublimation (en le faisant passer de l’état solide à l’état gazeux).
- La profondeur de la gravure peut varier selon la matière, la puissance du laser et la quantité de matériaux évaporée.
- Malgré un délai de gravure allongé, elle offre une durabilité accrue grâce à la profondeur de la gravure.
- Elle est compatible avec les projets nécessitant une certaine résistance à l’usure.
Gravure laser et découpe laser : vers des applications différentes
En gravure, les machines du type « table laser » ou encore « station laser » sont capables de traiter des formes, des graphiques, des images et du texte pour graver des photographies, des logos ou encore du lettrage sur divers supports. Pour cela, deux processus sont possibles.
- La gravure de trame (ou Raster), qui consiste à enlever la matière ligne par ligne ou point par point.
- La gravure vectorielle (ou marquage), qui se base sur un graphique composé uniquement de vecteurs (des lignes et des courbes géométriques) tracés les uns après les autres. Une méthode qui allonge le processus comparé à la gravure Raster.
Quant à la découpe laser, il s’agit d’un processus de séparation thermique : le laser traverse et découpe des formes géométriques bien définies – lettres, panneaux, étiquettes, maquettes, objets, etc. À l’exception du métal, la table laser peut découper différentes matières : bois, cuir, carton, caoutchouc, silicone, textile, plastique.
Gravure et découpe laser : cas concrets
Les machines de découpe et de gravure laser (CO2, hybride, vert...) sont capables de prendre en charge de nombreuses applications :
Personnalisation des produits grâce à la gravure laser
Signalétique : gravure et découpe de panneaux
Identification et traçabilité avec la gravure laser
Création d’objets grâce à la découpe et la gravure laser
Focus sur les classes laser
Quelle que soit l’application, pour utiliser les machines de gravure laser en toute sécurité, il existe une norme, qui les qualifie selon quatre catégories divisées en sous-classes, de la plus à la moins dangereuse pour les utilisateurs. On parle de classes de laser, et elles s’articulent comme suit :
- laser classe 1 – sans danger lorsqu’ils sont utilisés normalement ;
- laser classe 2 – sans danger pour l'œil humain lors d'expositions de courte durée ;
- laser classe 3R – risque de lésions oculaires en vision directe, mais il demeure faible si l’exposition est limitée ;
- laser classe 3B – risque de lésions oculaires en vision directe, même avec une brève exposition ;
- laser classe 4 – risque de lésions oculaires graves et de brûlures cutanées.
Quelles sont les sources laser ?
La gravure laser CO2
La gravure laser CO2 est une technique de marquage et de découpe utilisée dans diverses industries ou marchés, principalement pour le marquage de matières organiques.
Elle repose principalement sur l’utilisation d’un faisceau laser à base de dioxyde de carbone (CO2) pour un marquage à la fois précis et détaillé.
L’avantage de la machine de gravure laser CO2 réside dans sa polyvalence. Et pour cause, ses réglages ajustables permettent de couper une large gamme de matières.
Les sources DPSS
Le DPSS laser, pour Diode Pumped Solid State Laser, consiste à générer de la lumière laser selon le principe du résonateur, en combinaison avec l’énergie de pompage.
Plusieurs sources de lasers sont classées sous cette catégorie :
- les lasers verts,
- les lasers UV,
- les lasers YVO4...
Le laser fibre
Le laser fibre consiste à guider la lumière et la pompe d’appoint dans des fibres de verre (lasers fibres optiques). Cette technique permet de graver en haute résolution grâce à la qualité du faisceau et à une mise au point optimale (focus précis).
Côté production, le laser fibre permet un refroidissement efficace et une structure compacte.
Le laser MOPA
Le MOPA laser peut imiter l’impulsion longue des lasers fibre conventionnels aussi bien que l’impulsion courte des lasers solides classiques. Il permet un marquage de qualité équivalente, avec un processus plus rapide.
Cette technologie est compatible avec de nombreux projets. Et pour cause, les réactions sont modérées(brûlure, fusion, chauffe, etc.).
Gravure au laser : sur quelles matières ?
Toutes les matières et les sources de laser ne sont pas compatibles les unes avec les autres, selon qu’elles soient organiques, plastiques ou métalliques.
Pour le marquage des matières organiques, on privilégie les sources de laser CO2, même chose pour nos matières plastiques (Gravoply) ou le PMMA qui se découpe et se grave au CO2. Pour le marquage du métal, la meilleure source (laser fibre ou hybride) dépendra du résultat attendu.
Le bois est une matière très populaire, compatible avec la découpe et la gravure laser.
Pour une gravure respectueuse de ses caractéristiques, on privilégiera l’utilisation d’un graveur laser CO2. Ce qui permettra par la suite d’y appliquer du vernis ou de la peinture.
La gravure laser sur métal donne lieu à un marquage permanent, résistant et au contraste élevé, sans endommager la matière.
Pour ce type de projet, on recommande d’utiliser une surface métallique brute, anodisée, peinte ou plaquée.
La gravure laser sur verre peut être utilisée pour les projets de personnalisation (habillage de vitre, panneaux vitrés...).
La technique doit sa popularité à la qualité du rendu, qui met en valeur l’objet sans endommager le matériau.
Les différents types de graveurs laser
Les différents types de graveurs laser se déclinent pour s’adapter à toutes les applications et à tous les usages. Le besoin n’est en effet pas le même pour une chaîne de production, un atelier ou une boutique indépendante, par exemple.
On distingue donc la technologie galvanométrique implémentée dans les stations laser et dans les lasers intégrables, et la technologie gantry, dans les tables laser. Cette différence permet de s’adapter aux environnements de production et à la taille des objets à graver.
La station laser, un outil adaptable à tous les espaces de l’usine à la boutique.
Les stations laser utilisent la technologie galvanométrique, avec 4 sources de laser différentes :
- fibre,
- DPSS (hybride et vert),
- CO2.
Concrètement, la gravure est réalisée grâce à un jeu de miroirs qui réfléchit les faisceaux laser à une vitesse très élevée.
Leur utilisation s’étend à une grande variété de locaux : usines, cellules robotisées, ateliers, bureaux, boutiques indépendantes.
Ce type de graveur est rapide et précis, principalement pour marquer et graver de petits objets.
La table laser, compatible avec les espaces les plus exigus
Les tables laser effectuent la gravure ligne par ligne en suivant 3 axes : horizontal (X), vertical (Z) et profondeur (Y). Cette technique assure la netteté de la découpe ou de la gravure.
Les tables laser proposées chez Gravotech disposent d’une source CO2 ou fibre, ou les deux dans la même table laser.
Elles sont compatibles avec les espaces plus restreints comme un atelier, une usine, un bureau ou encore un magasin.
C’est un type de machine de gravure laser lent, qui manque de précision mais qui offre une grande aire de marquage.
Le laser intégrable pour les chaînes de production
Les lasers intégrables utilisent la technologie galvanométrique.
4 sources de laser intégrables sont disponibles chez Gravotech :
- fibre,
- DPSS (hybride et vert),
- CO2.
De façon générale, ces graveurs laser sont utilisés en industrie (lignes de production, usines, cellules robotisées...) pour marquer les pièces. Le but : assurer leur identification et leur traçabilité.
Quel logiciel de gravure laser utiliser ?
Pour piloter ces différentes machines de gravure laser, il faut des logiciels de gravure laser dotés, a minima, d’une fonctionnalité FAO (Fabrication assistée par ordinateur) et d’un contrôleur. Des éléments indispensables pour créer vos parcours d’outils, contrôler la machine et lui envoyer votre fichier de commandes (G-code). Vous pouvez également utiliser un logiciel de CAO (Conception assistée par ordinateur) ou de DAO (Dessin assisté par ordinateur) pour concevoir, dessiner et préciser vos motifs et vos textes à graver.
Chez Gravotech, 3 logiciels sont proposés pour la gestion de votre table ou station laser ou laser intégrable :
- Gravostyle™: la boîte à outils du graveur pour explorer toutes les possibilités de conception ;
- Lasertrace: le logiciel industriel pour la traçabilité et l’identification des marquages (hors tables laser)
- Gravotouch™: le logiciel conçu pour être utilisé sur tablette en boutique et doté d’une interface digitale modulable et entièrement customisable.
Des machines aux solutions en passant par les technologies, la gravure laser s’intègre dans un environnement dense. Elle est aujourd’hui compatible avec de nombreuses matières, besoins et applications, garantissant un résultat adapté à chaque typologie de projet.
Vous souhaitez plus d’informations sur nos machines de gravure laser ? L’équipe d'experts Gravotech peut répondre à toutes vos questions.