Les caractéristiques du laser à fibre et ses applications

Foto-Articolo-LaserFibra-04-1-1024x544 Caractéristiques laser à Fibre

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.

En analysant ses caractéristiques techniques, nous dirons que les lasers à fibre appartiennent à la catégorie des lasers à l’état solide. En partant du laser dit « seed », nous en amplifions le rayon grâce aux fibres de verre, auxquelles est transmise de l’énergie grâce aux diodes de pompage directement couplées (sans cloisons d’air).

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Leur longueur d’onde est de 1064 µm, avec un diamètre focal extrêmement petit : cela entraîne une augmentation de l’intensité, qui est 100 fois supérieure à celle des lasers à CO2, pour une puissance moyenne de sortie équivalente.
Thumbs-FiberFly-02 Caractéristiques laser à Fibre
Foto-Articolo-LaserFibra-03 Caractéristiques laser à Fibre

Structure du laser

Analysons désormais les caractéristiques uniques typiques de ce type de dispositif, EN les confrontant avec celles déjà connues des diodes laser ou ampoules laser.

Dans ce type de laser, tous les composants détectés du système (fibre active, combineurs en fibre, diodes laser de pompe) sont branchés à la fibre principale, alors que dans les lasers à diodes ou à lampes conventionnelles, tous ces composants sont séparés, appliqués sur une plateforme et alignés en phase de construction.

Cela cause souvent un défaut d’alignement des composants optiques avec pour conséquence une intervention d’entretien pour la restauration.

Un autre avantage du laser à fibre est la source, qui peut se vanter d’une efficacité de conversion électro-optique très élevée, supérieure à 30 % en limitant la consommation ) quelques centaines de Watt : ces facteurs d’avantage apportent au laser à fibre une durée à des seuils très intéressants, supérieurs de 100 000 heures de fonctionnement.

Les avantages du laser à fibre

  • Compacité

Ces lasers ne se désalignent pas et dissipent facilement l’énergie thermique, du moment que la fibre a un rapport élevé surfaces sur volume;

  • Absence d’appareils optiques accessoires

Aucun dispositif ne doit être étalonné ou présentant le risque de se désaligner, puisque la fibre répond à ces fonctions d’adaptation de l’onde; 

  • Qualité du rayon

Lorsque l’on travaille avec des matériaux fins, la radiation élevée sur la pièce se transforme directement en vitesse élevée de procédé;

  • Résistance

Les lasers à fibre n’ont pratiquement pas besoin d’entretien et se distinguent pour leur longue durée de vie utile d’au moins 100 000 heures d’utilisation;

  • Vitesse

Les temps de production se réduisent considérablement aussi bien pour la fréquence élevée de marquage, qui atteint même quelques MhZ, que pour la puissance du laser qui peut atteindre 500 W.

  • Économies d’énergie

En plus de l’énergie, la fibre rend le système plus simple et plus fiable puisque – jusqu’à 100 W – elle utilise le refroidissement de l’air de base au lieu d’une unité supplémentaire, coûteuse et encombrante.

Foto-Articolo-LaserFibra-01 Caractéristiques laser à Fibre
Foto-Articolo-LaserFibra-06-1024x471 Caractéristiques laser à Fibre

Évolutions futures

Sur le marché mondial, les tendances indiquent une large augmentation de la vente du laser à fibre, en particulier dans le monde de l’automobile, pour marquer, graver ou couper différents types de métal et, dans certains cas, des plastiques. De plus, les demandes de remplacement des anciennes diodes laser par les lasers à fibre sont de plus en plus fréquentes.

En plus des améliorations générales en ce qui concerne les couts et les prestations, des sources laser seront créées dans le futur avec toujours plus de polyvalence grâce à une durée d’impulsion toujours plus courte, de l’ordre même du femtoseconde.

Les entreprises automobiles sont en train d’utiliser ces lasers dans des mesures toujours plus grandes, aussi bien pour la soudure des injecteurs diesel, que pour le marquage laser des roues ou des composants en métal des voitures.

Du fait que nous nous dirigeons vers une utilisation d’aciers toujours plus durs et résistants, le laser à fibre a su satisfaire les exigences nécessaires à l’usinage de ces matériaux puisqu’il représente un instrument stable et fiable, qui offre le meilleur résultat de qualité pour les applications où la précision est fondamentale.

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