La gravure laser sur métal est une technologie de traitement avancée qui se caractérise par sa capacité à créer des marques profondes et permanentes sur la surface des matériaux métalliques. Contrairement au marquage au laser, qui se limite souvent à une altération superficielle, la gravure au laser enlève physiquement une partie du matériau, créant des rainures et des cavités qui sont non seulement visibles, mais aussi perceptibles au toucher.
Cette technologie est basée sur des lasers de haute puissance, typiquement des lasers à fibre, qui permettent des gravures à des profondeurs variables, allant de quelques microns à plusieurs millimètres. La précision du procédé, combinée à la possibilité de contrôler avec exactitude la profondeur de la gravure, rend cette technique particulièrement adaptée aux applications nécessitant des modifications permanentes et résistantes des matériaux.
Les caractéristiques de la gravure laser sur métal sont les suivantes :
- Création de rainures profondes et définies
- Résultat permanent et résistant à l’usure
- Possibilité de réaliser des dessins complexes et tridimensionnels
- Contrôle précis de la profondeur de gravure
- Pas de contact mécanique avec la surface
- Absence de contrainte mécanique sur le matériau
Comment cela fonctionne-t-il ?
Le procédé de gravure laser sur métal repose sur l’utilisation d’un faisceau laser de grande puissance qui, concentré en un point précis, vaporise le matériau métallique. Le faisceau laser, généralement généré par un laser à fibre, est focalisé sur la surface avec une extrême précision, atteignant des températures supérieures au point de fusion du métal. La principale différence avec le marquage simple réside dans la puissance et le temps d’interaction du laser avec le matériau :
- Le laser enlève progressivement les couches de matériau
- La profondeur de la gravure est contrôlée par plusieurs passages du laser.
- Le système peut moduler la puissance et la vitesse pour obtenir différentes profondeurs et finitions.
- Le processus génère une cavité tridimensionnelle visible et perceptible au toucher.
LASIT et gravure laser 3D
Un aspect particulièrement avancé de la gravure laser sur métal concerne le traitement des surfaces tridimensionnelles. Dans ce domaine, la technologie doit surmonter deux limites fondamentales : l’une physique, liée à l’inclinaison du faisceau laser, et l’autre mécanique, déterminée par la course dynamique Z. Lorsque le faisceau laser frappe la surface perpendiculairement, il génère un spot circulaire avec une concentration maximale d’énergie, ce qui garantit une incision maximale sur le matériau. Lorsque le faisceau laser frappe la surface perpendiculairement, il génère un point circulaire avec une concentration maximale d’énergie, assurant ainsi une incision maximale sur le matériau. Cependant, lorsque l’angle d’incidence s’écarte de la perpendicularité, le spot devient de plus en plus elliptique, ce qui réduit la densité d’énergie et, par conséquent, la profondeur de la gravure. Afin de surmonter ces limitations, les systèmes les plus avancés utilisent des technologies telles que le « 3D Wrapping » combiné au « Z-Dynamic », qui permettent de maintenir une focalisation optimale sur tous les points de la surface et d’obtenir des gravures géométriquement parfaites même sur des formes complexes telles que des surfaces cylindriques, tronconiques ou hémisphériques.
LASIT est en mesure d’offrir des solutions de pointe qui permettent un marquage précis et focalisé, même sur des composants cylindriques ou des surfaces non planes.
Easy-check : gravure au laser pour le contrôle de l’usure
L’une des applications les plus innovantes de la gravure laser sur métal est le suivi de l’usure des pièces mécaniques. Dans ce domaine, la technologie laser permet des gravures calibrées avec des tolérances de l’ordre de quelques microns. Un exemple emblématique est l’utilisation des lasers à fibre picoseconde qui, grâce à leur durée d’impulsion extrêmement courte (3 picosecondes), permettent d’obtenir des gravures extrêmement précises et contrôlées, sans créer de zones thermiquement altérées ou de matière refondue en surface. Cette précision micrométrique ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine du contrôle de la qualité et de la maintenance prédictive, en permettant de suivre l’usure des pièces métalliques avec une précision jusqu’alors impossible à atteindre. C’est pourquoi LASIT a développé l’application Easycheck, actuellement utilisée dans le secteur automobile pour les disques de frein.
L’Easy Check est une gravure « calibrée » directement sur la piste de freinage du disque. En fonction du type de disque de frein, l’Easy Check est gravé avec une profondeur cible spécifique (généralement entre 50 et 100 µm) et avec des tolérances de l’ordre de quelques microns. Il est également possible de réaliser plusieurs EasyChecks à différentes distances du moyeu du disque afin de surveiller les éventuelles irrégularités d’usure, tout comme il est possible de graver à différentes profondeurs afin de comprendre progressivement l’état d’usure du disque.
Gravure au laser de pièces moulées : résistance après sablage
La gravure laser sur métal occupe une place particulière dans les industries de l’automobile et de la fonderie. Profonde et donc très résistante, la gravure est adaptée à ces secteurs où les pièces sont continuellement soumises à de fortes contraintes.
LASIT a développé un système permettant de rendre la gravure lisible même après des processus invasifs tels que le sablage et le grenaillage de précontrainte. Grâce à un paramétrage spécifique et à des lasers de forte puissance (fibre 100W, 200W et 300W), nous pouvons fournir des solutions clés en main idéales pour l’industrie de la fonderie, garantissant une traçabilité complète des composants.
