Laser à fibre : Qu’est-ce que c’est, comment fonctionne-t-il et quelles sont ses applications ?

L’automatisation des procédés représente aujourd’hui la plus grande demande du marché industriel, qui doit satisfaire des exigences de production très élevées et s’adapter à une compétitivité toujours plus agressive, où le temps joue souvent un rôle fondamental. La plus grande conséquence à cela est la recherche d’instruments et de technologies à prestations très élevées qui peuvent être adaptées à des exigences différentes.

Dans le monde du marquage laser et de ses applications infinies, en parlant d’efficacité et de flexibilité, nous mettons bien évidemment au premier plan les lasers à fibre qui, sur le marché d’aujourd’hui, sont assurément les plus utilisés dans les entreprises qui utilisent cette technologie.

Qu’est-ce que le laser à fibre optique ?

Le laser à fibre représente l’une des technologies les plus avancées et les plus utilisées dans le domaine du marquage laser industriel. Ce type particulier de laser utilise une fibre optique dopée à l’ytterbium comme milieu actif pour générer le faisceau laser. Contrairement aux lasers conventionnels, le laser à fibre se caractérise par une efficacité énergétique exceptionnelle et une qualité supérieure du faisceau lumineux produit. Dans le contexte spécifique du marquage laser, cette technologie a révolutionné l’industrie grâce à sa précision millimétrique et à sa capacité à travailler sur une large gamme de matériaux, tels que les métaux et les plastiques. Le système de marquage par laser à fibre se caractérise par sa compacité, le peu d’entretien qu’il nécessite et sa longue durée de vie, qui peut dépasser 100 000 heures de travail. Ces caractéristiques, associées à la vitesse élevée du processus et à la possibilité d’un marquage permanent de haute qualité, ont fait du laser à fibre le choix privilégié pour de nombreuses applications industrielles, de la traçabilité des produits à la personnalisation des composants.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Le laser à fibre appartient à la famille des lasers à l’état solide et se distingue par son principe de fonctionnement innovant. Contrairement aux lasers conventionnels, le processus de génération du faisceau laser commence par un laser « d’amorçage » de faible puissance, dont le faisceau est progressivement amplifié à travers une série de fibres optiques dopées à l’ytterbium. L’amplification se produit grâce à des diodes de pompage qui fournissent de l’énergie à la fibre par couplage direct, éliminant ainsi les inefficacités causées par les trous d’air présents dans les systèmes conventionnels.

La structure du laser à fibre se caractérise par son architecture intégrée « tout fibre », où tous les composants critiques – la fibre active, les combinateurs de fibre et les diodes laser de pompage – sont directement connectés à la fibre principale par des épissures permanentes. Cette configuration représente un avantage significatif par rapport aux lasers à diode ou à lampe, où les composants sont séparés et montés sur une plate-forme dont les alignements mécaniques peuvent se détériorer avec le temps.

Les performances techniques du laser à fibre sont remarquables : il fonctionne à une longueur d’onde de 1064 µm et, grâce à son diamètre focal extrêmement petit, atteint une intensité 100 fois supérieure à celle des lasers CO2 de même puissance. Le rendement de conversion électro-optique dépasse 30%, une valeur exceptionnelle qui se traduit par une faible consommation d’énergie de l’ordre de quelques centaines de watts. Le système de refroidissement, plus simple que celui des lasers conventionnels, contribue à la fiabilité globale de l’appareil, garantissant une durée de vie de plus de 100 000 heures.

Le processus de génération du faisceau laser peut être schématisé en trois étapes principales :

• Génération initiale : le laser d’amorçage produit un faisceau de base de faible puissance.
• Amplification : le signal passe par des fibres dopées à l’ytterbium, où des diodes de pompage fournissent l’énergie nécessaire à l’amplification.
• Émission : le faisceau laser, désormais amplifié et hautement focalisé, est émis avec des caractéristiques optimales pour le marquage.

Que propose LASIT ?

LASIT propose une large gamme de lasers à fibre, qui se distinguent par leurs performances et leur puissance. Du laser à fibre traditionnel, qui convient au marquage de tous les métaux et de la plupart des plastiques, nous passons aux variantes MOPA et Picoseconde.

1. Le laser MOPA se distingue par sa capacité à contrôler la durée des impulsions. Cela favorise le marquage des composants en plastique tout en évitant les brûlures et les taches. Sur le métal, le principal avantage est la possibilité de marquer en couleur.
2. Le laser picoseconde a une vitesse trois fois supérieure à celle du laser conventionnel. Il se distingue par ses marquages noirs, impalpables et sans reflets, particulièrement utilisés dans l’industrie médicale. Il est également capable de marquer sur du verre, là où de nombreux lasers échouent.

Les lasers à fibre fournis par LASIT peuvent être intégrés dans différents systèmes de marquage, qu’ils soient autonomes ou en ligne.

Domaines d’application du laser à fibre

Le laser à fibre marque tous les métaux et la plupart des plastiques. Si l’on tient compte des variantes MOPA et Picoseconde, l’éventail des applications possibles s’élargit encore pour couvrir la plupart des besoins. Par conséquent, nous pouvons dire que le laser à fibre convient pour :

Automobile

Nous marquons les composants métalliques, moulés et moulés sous pression avec des codes DMC indélébiles, en effectuant des tests de durabilité du marquage pour garantir la traçabilité. Pour les plastiques d’éclairage automobile, LASIT produit des systèmes de découpe des carottes et de marquage esthétique des intérieurs et des phares.

Appareils ménagers

Nous marquons les panneaux de four et les composants de petits appareils tels que les boutons et les poignées.

Électronique

Nous marquons tous les composants électroniques, tels que les disjoncteurs, les disjoncteurs différentiels et les relais.

Hydraulique

Nous marquons directement les petites valves et pompes, ainsi que les plaques métalliques à apposer sur les composants qui ne peuvent pas être placés sur la machine ou en ligne.

Promotionnel

Nous sommes experts dans le marquage automatique de gadgets en métal et en plastique, des porte-clés aux stylos, en passant par les tasses et les bouteilles d’eau, pour lesquels nous avons développé des systèmes spécifiques.

Robinetterie

Nous marquons la surface du robinet, ce qui garantit la durabilité du marquage et donc la résistance de la marque du fabricant, même sur des surfaces exposées à l’usure.

Médical

Nous marquons les instruments et les prothèses en plastique et en métal, en particulier ces dernières avec la technologie Picosecond qui garantit des marques indélébiles, noires, impalpables et non réfléchissantes.

Outils

Nous marquons tous les outils, des fraises aux lames, ce qui garantit la permanence de la gravure dans le temps.

Moulage des matières plastiques

Le laser à fibre permet de marquer tous les composants des machines de moulage, quelles que soient leur forme et leur couleur.