Les lasers à diodes sont une source de chaleur économique et sont adaptés à de nombreuses applications de traitement des matériaux par laser. Les applications typiques comprennent la trempe, le brasage et le soudage. Les lasers à diodes s’imposent également dans les nouvelles techniques de fabrication, comme la fabrication additive. Le soudage au laser est une application critique dans pratiquement toutes les branches industrielles. Le soudage par faisceau laser présente plusieurs avantages, notamment des vitesses élevées, des joints étroits et une faible distorsion thermique.
Lasers à fibre
Ces dernières années, les lasers à fibre sont devenus un outil très avancé pour le traitement des matériaux, et leur puissance de sortie élevée en a fait un choix populaire pour une variété d’applications. Bien que plusieurs sociétés aient également proposé des lasers à fibre, IPG Photonics a réussi à maintenir une part de marché dominante.
La longueur d’onde d’un laser à fibre correspond au niveau de rayonnement électromagnétique qu’il émet. Les longueurs d’onde de cette lumière correspondent à une gamme de longueurs d’onde infrarouges, qui sont invisibles pour l’œil humain, et sont idéales pour le traitement des matériaux. La longueur d’onde infrarouge réagit bien avec le métal, le plastique, le caoutchouc et d’autres matériaux durs, tandis qu’un laser à fibre verte produit une lumière visible qui peut être utilisée pour l’holographie, la chirurgie et la thérapie.
Lasers à diode
Le principal avantage des lasers à diode est leur profil de sortie à grande surface, ce qui les rend idéaux pour les applications nécessitant un éclairage sur de grandes surfaces. Ce type de laser est particulièrement utile dans les processus de fabrication additive, où le faisceau est généralement façonné pour produire un foyer linéaire avec une intensité uniforme. Malgré cela, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour optimiser la longueur d’onde du laser à diode pour différents matériaux.
Le processus de découpe à l’aide d’un laser à diode est similaire au perçage et vise à séparer deux parties d’une pièce sur une distance définie. Le perçage est généralement nécessaire pour obtenir un trou initial, après quoi la pièce et la tête de traitement sont déplacées ensemble en douceur. Le processus de séparation nécessite un espace défini, qui doit être créé avec précision. La vaporisation est nécessaire pour obtenir une séparation définie, mais cela réduit l’efficacité du traitement. Le processus génère également une grande quantité de chaleur, car une partie du métal est oxydée par l’oxygène purifié.
Lasers ultra rapides
Les lasers ont de nombreuses applications. L’une d’entre elles est le traitement des matériaux, qui implique l’utilisation de lumière laser à haute énergie pour manipuler les matériaux. Cette technique offre un large éventail d’avantages, notamment un usinage rapide des matériaux et une répétabilité à l’échelle microscopique. Dans cette session, nous couvrirons les principales applications des lasers ultrarapides, notamment l’ablation, la modification de surface et l’usinage des matériaux. Cette technologie progresse rapidement dans les applications médicales.
En plus de leur vitesse de traitement rapide, les lasers ultrarapides sont également très sensibles. Par exemple, le laser FS peut produire une base et des bords beaucoup plus nets, ce qui le rend idéal pour les applications médicales. Cependant, cette technologie peut être coûteuse. Le coût de ce système laser peut dépasser 400 000 $, selon le type de matériau traité. Pour plus d’informations, consultez le site www.ultrafast.com/about-ultrafast lasers pour le traitement des matériaux.
Usinage au laser
L’une des principales applications des lasers dans le traitement des matériaux est l’usinage. La tête d’usinage laser est montée sur un bras de robot et se déplace au-dessus de la pièce à usiner. Le matériau à usiner est soit un solide, soit un liquide. La pièce mobile se déplace au-dessus du faisceau laser, qui crée un profil adapté au type de pièce à usiner. Les facettes obtenues peuvent ensuite être façonnées et soudées.
La largeur de bande spectrale du laser est souvent sans importance pour le processus de traitement du matériau. Les propriétés d’absorption des pièces à usiner ne varient pas sensiblement dans la largeur de bande spectrale du laser. La largeur de bande d’un laser peut varier de quelques nanomètres à plusieurs dizaines de nanomètres. Par conséquent, le procédé peut être réalisé sans gaz de traitement. Cependant, la polarisation du faisceau laser est un facteur important dans l’usinage au laser.
Nettoyage au laser
L’une des applications les plus courantes de la technologie laser est le nettoyage. Le nettoyage au laser est une technique qui utilise des faisceaux focalisés de lumière laser pour éliminer les matériaux indésirables des surfaces. L’énergie du laser produit une onde de choc qui affecte les surfaces environnantes. Le matériau de surface absorbe l’énergie et produit un panache de plasma de produits d’ablation. Ce processus a été étudié par diverses approches théoriques. Divers seuils d’ablation ont été mesurés pour différents matériaux.
L’application la plus courante du nettoyage au laser est l’élimination de la rouille et d’autres contaminants des surfaces métalliques. L’élimination de quantités importantes de matériaux peut générer un grand panache de plasma ou de poussière. L’interaction du faisceau laser avec la poussière peut entraîner une contamination secondaire. Des installations laser de forte puissance sont généralement nécessaires pour éliminer ces matériaux. Dans certains cas, le faisceau laser peut même être trop faible pour éliminer la rouille ou les particules.