Le marquage laser est, comme son nom l’indique, un processus qui permet de graver ou de marquer des pièces et diverses parties de pièces au moyen d’une machine de marquage laser – ou marqueur laser – en obtenant une marque permanente. Ce processus, que nous connaissons très bien chez Couth, peut varier suivant le type de matériau support : métaux, plastiques, bois et verre, entre autres.
Les marqueurs laser fonctionnent en émettant un faisceau laser qui réagit avec la surface d’un matériau en y laissant une marque permanente. L’intensité et la vitesse du laser peuvent être paramétrées suivant les besoins de l’utilisateur, qui peut ainsi créer des motifs et des logos détaillés, des code-barres, des textes, des numéros de série et beaucoup d’autres éléments.
La clé d’un marquage réussi réside, en dehors du processus de production, dans le choix de la technologie et dans le paramétrage adéquat en fonction du matériau à marquer, de la forme et de la taille de la pièce, et de la durée de vie attendue.
Parmi les principaux avantages des machines de marquage laser, on peut noter leur précision et leur polyvalence, grâce auxquelles elles peuvent graver une large gamme de formes et de dimensions, même sur des surfaces irrégulières ou courbes. L’exactitude du marquage obtenu est par ailleurs supérieure car le laser ne nécessite aucun contact physique avec le matériau.
Qu’est-ce qu’une machine de marquage laser ?
Comme nous l’avons indiqué précédemment, les marqueurs laser sont des dispositifs qui se servent de la technologie laser pour réaliser des marques permanentes sur différents matériaux. Ces machines émettent un faisceau lumineux de haute intensité qui réagit avec la surface du matériau en créant une marque ou une gravure.
Les marqueurs laser peuvent être utilisés dans une grande diversité d’industries telles que l’automobile, l’électronique, la bijouterie, l’alimentation et bien d’autres, pour marquer et graver des logos, des textes, des code-barres, des numéros de série et d’autres informations sur des métaux, des plastiques, du bois, du verre, du cuir et d’autres matériaux.
Les machines de marquage laser offrent divers avantages par rapport à d’autres méthodes de marquage, tels que la haute précision, la vitesse de marquage, la polyvalence, la durabilité des marques et la possibilité d’exécuter des marquages avec un très haut niveau de détail.
De manière générale, la machine de marquage laser présente une structure compacte, facile à entretenir, et fonctionne avec une grande précision même à haute vitesse.
Comment fonctionnent les machines de marquage laser ?
Les marqueurs laser fonctionnent avec un laser de haute intensité qui émet un faisceau lumineux hyper focalisé. Ce faisceau lumineux est contrôlé et dirigé au moyen de lentilles et focalisé sur la surface du matériau à marquer.
Lorsque le faisceau laser atteint la surface de la pièce, il se produit des réactions différentes selon la composition et les propriétés du matériau. En général, le faisceau laser crée une marque permanente en brûlant, en vaporisant ou en faisant fondre la surface du matériau.
L’intensité et la vitesse du laser peuvent être réglées suivant les besoins de l’utilisateur. En outre, les machines de marquage laser peuvent aussi être commandées par un logiciel pour produire une multitude d’informations tels que des dessins spécifiques, des textes, des code-barres, etc.
Le procédé de marquage laser inclut les étapes suivantes :
- Préparation de l’objet : on s’assurera que l’objet à marquer est propre et libre de toute substance susceptible d’affecter la qualité du marquage.
- Paramétrage du laser : l’utilisateur ajuste les paramètres du laser, tels que la puissance, la vitesse et la fréquence, suivant les besoins spécifiques du marquage. Ces paramètres détermineront la profondeur et la netteté du marquage.
- Motif à marquer : l’utilisateur crée le motif ou l’image qui va être marquée sur l’objet. Il peut se servir pour cela d’un logiciel de dessin assisté par ordinateur (CAD) ou de programmes spécifiques pour le marquage laser.
- Positionnement de l’objet : l’utilisateur place l’objet dans la zone de travail du marquage laser en s’assurant qu’il est bien tenu pour ensuite procéder au travail de marquage.
Il faut savoir que parmi les propres machines de marquage laser, il existe différents types de lasers – à fibre ou au CO2 – et qu’on utilisera celui qui est le plus approprié au type de matériau.
Avec combien de types de lasers peuvent fonctionner les marqueurs laser ?
Il existe divers types de lasers qui peuvent émettre des longueurs d’ondes différentes selon la source du laser et ses composants ; on choisira soigneusement le type de laser suivant le système de marquage requis en fonction du matériau.
Nous allons nous centrer ici sur deux types de systèmes employés dans les machines de marquage laser, qui sont le laser à fibre et le laser au CO2.
1) Système du laser à fibre
Les systèmes avec laser à fibre, que beaucoup dénomment « laser à l’état solide », sont idéals pour le marquage de métaux. Le faisceau laser est produit par une fibre optique contenant de l’ytterbium, avec une longueur d’onde d’environ 1064 nm ou 1 micromètre.
Parmi les matériaux qui peuvent être marqués avec le système de laser à fibre, nous pouvons citer :
- Les métaux tels que l’acier inoxydable, l’acier au carbone, l’or, le titane, l’aluminium, etc.
- Le caoutchouc
- Le plastique
- Le cuir et ses imitations
Ce type de marquage est communément employé comme forme d’identification de produit sous forme de code-barres ou codes QR, mais également pour indiquer la date d’expiration de certains produits, des droits d’auteur, des marques commerciales, des logos, des numéros de série, etc.
Il est également utilisé pour son haut niveau de sécurité face à la fraude et notamment sur les cartes intelligentes et d’identité.
2) Système du laser au CO2
Dans un système de laser au CO2, la machine de marquage laser utilise le laser à l’état gazeux. Ce système convient plus particulièrement au marquage de matériaux organiques.
La longueur d’onde produite avec ce système oscille entre 9 et 10,2 micromètres. Autrement dit, entre 9 000 et 12 000 nm. Grâce à cette longueur d’onde, on obtient d’excellentes réactions avec la majorité des composés organiques mais ce système n’est pas approprié pour les métaux.
Parmi les matériaux organiques qui peuvent être marqués avec le système de laser au CO2, nous pouvons citer :
- Le verre
- Le tissu
- Tous types de bois et leurs dérivés
- Le carton
- Le papier
- Le cuir (et ses imitations)
- La céramique
- La pierre
- Les miroirs et les vitres
- Le caoutchouc
- Le plastique
Les avantages des marqueurs laser
Parmi les avantages de l’utilisation des machines de marquage laser, on peut citer :
- La précision : les machines de marquage laser offrent une haute précision de marquage, en étant capables de créer des lignes ou des caractères très fins et détaillés. Ceci est particulièrement utile dans les applications qui requièrent une marque nette et lisible, comme dans l’industrie automobile ou l’électronique.
- La durabilité : les marques laser durent très longtemps et sont hautement résistantes à l’abrasion, à l’usure et aux produits chimiques. Les marqueurs laser conviennent ainsi parfaitement aux applications qui exigent des marques permanentes et résistantes.
- La vitesse: grâce à leur rapidité d’exécution, les machines de marquage laser permettent de réduire de manière significative les temps de marquage. Elles peuvent marquer en quelques secondes voire en millièmes de seconde, ce qui les convertit en une option très rentable pour les lignes de production.
- La polyvalence : en général, la plupart des matériaux contemporains peuvent être marqués au laser.
Les avantages des marqueurs laser à fibre
Avantages
- Haute qualité de marquage : les marqueurs laser à fibre offrent une haute qualité de marquage, avec des lignes nettes et des caractères bien définis, qui résultent de la haute concentration d’énergie du laser à fibre ; cette concentration d’énergie permet un marquage plus précis, peu importe la taille et la complexité du motif.
- Vitesse : les marqueurs laser à fibre sont très rapides par rapport à d’autres types de machines de marquage laser. Ils peuvent marquer des objets à une vitesse de plusieurs mètres par seconde et sont donc idéals dans les applications industrielles de production en grande série.
- Polyvalence : les marqueurs laser à fibre conviennent à un large éventail de matériaux, y compris les métaux, les plastiques, la céramique et les matières souples.
- Absence de toxicité : le processus de marquage est considéré « bio » puisqu’il n’utilise aucun type de substances chimiques potentiellement toxiques et parce qu’en plus, il ne consomme pas beaucoup d’énergie.
- Adaptabilité : le processus est contrôlé et facilement adaptable, puisqu’il est possible de modifier la longueur d’onde et les caractéristiques du faisceau, et de passer rapidement du marquage à la découpe ou à la gravure sans contact direct, donc sans risque d’endommager les surfaces à proximité.
Les avantages des marqueurs laser au CO2
Avantages
- Polyvalence : les marqueurs laser au CO2 sont hautement polyvalents et peuvent marquer un large éventail de matériaux comme le plastique, le papier, le cuir, le verre et le bois. Ils conviennent donc parfaitement à de multiples applications dans divers secteurs industriels.
- Puissance et vitesse: les marqueurs laser au CO2 sont plus puissants et plus rapides que d’autres types de machines de marquage laser. Ils peuvent réaliser des marquages à haute vitesse sans compromettre la qualité ni la précision du marquage. Il faut savoir que le processus se fait entièrement par ordinateur, sans nécessité de main d’œuvre humaine.
- Gravure et découpe: en plus du marquage, les marqueurs laser au CO2 peuvent aussi réaliser des gravures et des découpes sur divers matériaux et sont donc particulièrement utiles pour la personnalisation de produits, la création d’étiquettes, d’articles promotionnels, etc., en produisant une finition plus nette, surtout sur des matériaux de plus de 3 mm d’épaisseur.
- Coût : le système de marquage laser est un procédé relativement économique à cause du coût inférieur du watt pour une qualité et une puissance de lumière infrarouge excellentes. Sa maintenance est simple mais elle doit être réalisée par des experts, comme ceux de Couth, qui prêtent ce type de services.
Industries qui utilisent les machines de marquage laser
Le marquage laser est utilisé dans diverses industries pour une multitude d’applications. Parmi ces industries, nous pouvons citer :
- L’industrie automobile: pour le marquage de numéros de série, dates de fabrication, code-barres et logos sur des composants, des pièces et des étiquettes.
- L’industrie électronique: pour marquer des composants électroniques tels que puces, circuits intégrés, panneaux de commande, claviers et étiquettes.
- Le secteur médical : pour le marquage d’instruments médicaux, équipements chirurgicaux, implants, étiquettes de suivi et emballages de médicaments.
- L’industrie aérospatiale: pour le marquage de pièces d’avions, composants spatiaux, étiquettes d’identification, numéros de série et code-barres.
- La bijouterie: les bijoutiers utilisent les marqueurs laser pour placer des ornements, pour personnaliser, graver des dates, etc.
- Les semi-conducteurs: pour marquer des détails.