L'histoire du laser à gaz a débuté avec le laser hélium-néon en 1960. Bien que ses applications fussent nombreuses, son potentiel restait limité. En 1964, l'invention du laser CO2 a révolutionné le domaine de la technologie laser. Aujourd'hui, le laser CO2 est l'un des dispositifs les plus performants, utilisé dans une vaste gamme d'applications de découpe et de gravure.
Ce blog Cet article explore la gravure laser CO2, son fonctionnement et ses avantages et inconvénients typiques.. Il met également en évidence les différences entre les lasers CO2 et les autres types de graveurs laser.
Partie 1. Qu'est-ce qu'un graveur laser CO2 ?
Une graveuse laser CO2 utilise un faisceau laser CO2 pour graver ou découper divers matériaux. Ce laser très précis permet de graver avec exactitude n'importe quel motif, texte ou photo sur presque tous les matériaux. Grâce à cet appareil, vous pouvez réaliser une large gamme de produits : signalétique personnalisée, bijoux, cadeaux personnalisés et objets décoratifs en sont des exemples typiques.
La graveuse laser CO2 offre une précision élevée. Plusieurs experts ont confirmé que cet appareil peut atteindre des tolérances allant jusqu'à ±0,05 mm à ±0,1 mm.
Les caractéristiques d'une machine de gravure laser CO2 peuvent varier. La puissance du laser peut aller de quelques watts à plusieurs kilowatts. Cette puissance dépend généralement du type et de l'épaisseur du matériau.
Partie 2. Comment fonctionne une graveuse laser CO2 ?
Une machine de gravure laser CO2 utilise des lasers à gaz CO2 pour découper ou graver des matériaux. Le processus commence par la génération d'un laser CO2 à partir d'un tube contenant un mélange de gaz.
Le tube contenant le mélange gazeux est généralement composé de CO2, d'hélium et d'azote. Lorsqu'un courant électrique traverse ce tube, ces gaz s'excitent. Lors de cette excitation, chaque molécule produit un faisceau laser. Le faisceau laser CO2 est invisible à l'œil nu. Sa longueur d'onde est de 10,6 micromètres.
Une fois produits, les faisceaux laser traversent une série de miroirs. Enfin, ils sont focalisés à l'aide d'une lentille plan-convexe. Cette lentille concentre le faisceau laser en un point précis, appelé foyer.
Le faisceau laser concentré atteint finalement la surface du matériau et commence la gravure. Au contact de la zone cible, il provoque une montée en température rapide. Cette chaleur entraîne généralement la combustion, la fusion et la vaporisation du matériau. Ainsi, le graveur laser CO2 crée une fine rainure le long du tracé.
Partie 3. Différences entre le laser CO2 et les autres lasers
Une graveuse laser CO2 diffère des graveuses laser à fibre ou à diode à plusieurs égards. Chaque point est crucial pour choisir la méthode la plus adaptée à votre projet.
1. Source laser
Une machine de gravure laser CO2 produit des faisceaux laser à partir d'un tube contenant un mélange gazeux, généralement composé de CO2, de N2 et d'hélium. Selon l'application, d'autres gaz comme l'hydrogène, le xénon et la vapeur d'eau peuvent également être présents dans ce mélange.
En revanche, les lasers à fibre sont obtenus par dopage aux terres rares. L'utilisation de câbles à fibres optiques explique leur nom. Quant aux lasers à diodes, ils sont fabriqués à partir de diodes semi-conductrices.
2. Compatibilité entre la longueur d'onde et les matériaux
Les lasers CO2 ont une longueur d'onde d'environ 10,6 micromètres. Cette longueur d'onde est idéale pour la découpe et la gravure de matériaux non métalliques.
En revanche, les lasers à fibre ont des longueurs d'onde comprises entre 0,78 et 2,2 micromètres. Cette longueur d'onde plus courte est généralement adaptée à la découpe et à la gravure des métaux.
Enfin, les lasers à diodes ont des longueurs d'onde comprises entre 0,8 et 1 micromètre. Ils sont généralement polyvalents, mais on les utilise principalement sur le bois, les plastiques et autres matériaux tendres.
L'œil humain peut généralement détecter des longueurs d'onde comprises approximativement entre 380 nm et 700 nm, soit entre 0,38 µm et 0,7 µm. Ces trois lasers sont généralement invisibles à l'œil nu.
3.Laser Vitesse
Les lasers à fibre et à diodes émettent tous deux des longueurs d'onde plus courtes. De ce fait, ils permettent des opérations de découpe et de gravure plus rapides. Cependant, les lasers à diodes sont souvent moins puissants.
À l'inverse, les lasers CO2 ont des longueurs d'onde plus importantes, ce qui implique un temps d'absorption plus long par les matériaux. Par conséquent, les processus de découpe et de gravure sont également lents.
4. Maintenance
Une machine de gravure laser CO2 possède un tube de mélange de gaz qui nécessite un remplacement fréquent. Ce tube a généralement une durée de vie de 12 000 heures. De plus, la machine requiert un entretien régulier, notamment l'alignement des miroirs et le nettoyage des lentilles. Par conséquent, la machine de gravure laser CO2 nécessite un entretien plus fréquent.
En revanche, les lasers à fibre et à diodes ne nécessitent aucun consommable ni alignement de miroir. Par conséquent, ces graveurs laser requièrent moins d'entretien.
5. Coût
Le coût initial d'une machine de gravure laser CO2 est plus faible. Cependant, elle nécessite des consommables et un entretien, ce qui augmente les coûts d'exploitation.
Les lasers à fibre ont généralement un coût d'achat plus élevé. Ils ne nécessitent aucun consommable et leur entretien est réduit. Par conséquent, le coût d'exploitation de ces graveurs laser est également inférieur.
Une machine de gravure laser à diode offre des coûts d'investissement et d'exploitation faibles. Cependant, elle est généralement équipée de systèmes d'alimentation moins puissants.
Partie 4. Le laser CO2 peut-il graver du métal ?
La graveuse laser CO2 est un outil puissant, mais elle présente certaines limitations lorsqu'il s'agit de travailler le métal. Comme vous le savez, la longueur d'onde des lasers CO2 est de 10,6 micromètres, une longueur d'onde que les métaux nus ne peuvent absorber ; au contraire, ils la réfléchissent. Par conséquent, les lasers CO2 ne sont pas adaptés à la découpe des métaux nus. En revanche, ils peuvent graver les métaux uniquement s'ils sont recouverts d'un revêtement, comme une anodisation ou un revêtement en poudre.
Partie 5. Avantages &et inconvénients de la graveuse laser CO2
Avantages de la graveuse laser CO2
La longueur d'onde du laser CO2 est généralement supérieure à celle des lasers à fibre, UV et à diodes. Cette caractéristique unique offre généralement plusieurs avantages, dont voici quelques-uns des principaux :
- Haute précision et niveau de détail : Les graveurs laser CO2 offrent des gravures détaillées et précises. Ils permettent de graver des motifs complexes, du texte, des logos et même des images. La précision obtenue atteint ±0,05 mm à ±0,1 mm.
- Vitesse de gravure rapide : Comparée aux autres méthodes de gravure, la gravure laser CO2 est plus rapide. De ce fait, elle permet une productivité élevée et convient parfaitement à la production en grande série.
- Polyvalence avec les matériaux non métalliques : La graveuse laser CO2 est compatible avec tous les matériaux, à l'exception des métaux nus. Elle permet de graver ou de marquer des textes ou des motifs sur le bois, le plastique, l'acrylique, le cuir, le verre et les métaux revêtus.
- Coût initial réduit : Comparativement aux lasers à fibre, les lasers CO2 nécessitent généralement un investissement initial faible. De ce fait, les graveurs laser CO2 sont plus accessibles à de nombreuses entreprises disposant de budgets limités.
- Longue durée de vie : Le tube mélangeur du laser à gaz a généralement une durée de vie allant jusqu'à 12 000 heures. Si vous utilisez votre appareil 8 heures par jour, vous pouvez l'utiliser avant le premier remplacement au bout de 3 ans.
Inconvénients de la machine de gravure laser CO2
Bien qu'une machine de gravure laser CO2 offre de nombreux avantages, elle présente certaines limitations.
- Capacité de gravure sur métal limitée : Les machines de gravure laser CO2 produisent des lasers de grande longueur d'onde. Ces lasers se réfléchissent généralement sur la surface du métal, qui ne peut donc pas les absorber complètement. Par conséquent, le laser CO2 n'est pas adapté à la découpe ou à la gravure des métaux.
- Besoins d'entretien plus élevés : Une graveuse laser CO2 nécessite généralement plus d'entretien que les autres graveuses laser. Les tubes laser, les miroirs et les lentilles doivent être nettoyés régulièrement, et le tube de mélange de gaz peut nécessiter un remplacement occasionnel.
- Coûts d'exploitation élevés : Une graveuse laser CO2 nécessite un tube de mélange de gaz pour produire les faisceaux laser. Le remplacement de cette pièce peut s'avérer nécessaire de temps à autre, ce qui augmente les coûts d'exploitation.
- Plus volumineux et plus lourd : Les graveurs laser CO2 peuvent généralement traiter des pièces et des matériaux de grande taille. Bien que cela puisse convenir à certaines applications, la machine est alors plus encombrante et plus lourde.
Partie 6. Que faut-il rechercher lors de l'achat d'un graveur laser CO2 ?
Lors de l'achat d'une graveuse laser CO2, tenez compte de quelques facteurs pour choisir celle qui convient le mieux à votre projet.
Sélection de la puissance laser
Choisissez la puissance du laser en fonction de l'utilisation prévue. Une puissance de 20 à 60 W convient généralement pour les travaux de gravure courants. En revanche, une puissance de 80 W et plus est idéale pour les travaux de découpe.
Taille de la zone de travail
Un autre facteur crucial est l'espace de travail. Vous pouvez choisir un espace de travail adapté à la taille de votre projet. Un espace plus grand permet de traiter plusieurs petits objets simultanément.
Compatibilité logicielle
Vérifiez la compatibilité logicielle du système. Prend-il en charge différents formats de fichiers ? Le logiciel est-il facile à utiliser ? Les graveurs laser modernes sont compatibles avec des logiciels courants comme LightBurn ou EZCAD.
Circuit de refroidissement
Il convient ensuite d'examiner le système de refroidissement. Celui-ci influe considérablement sur la durée de vie de votre machine de gravure laser CO2. Deux options s'offrent à vous : un refroidisseur à eau ou un refroidisseur à air. Un refroidisseur à eau est plus efficace qu'un système de refroidissement à air, notamment pour les graveurs laser CO2.
Service client
Le service client est souvent un critère essentiel dans le choix d'une graveuse laser CO2 adaptée. Renseignez-vous sur la réactivité du service client du fabricant. Si vous débutez, vous aurez probablement besoin de leur aide fréquemment.
Performance en termes de coûts
Enfin, comparez le coût de la machine à ses performances. Vérifiez si le prix est raisonnable compte tenu des spécifications fournies.
Mots de la fin
Nous espérons que ce guide vous a apporté des informations précieuses et une compréhension approfondie des graveurs laser CO2.
La graveuse laser CO2 est une solution polyvalente pour de nombreuses applications. Particulièrement adaptée aux matériaux non métalliques, elle permet de réaliser de nombreux projets. Reconnue pour sa grande précision, elle crée des motifs d'une grande finesse et produit des pièces de haute qualité.
Lors du choix d'une graveuse laser CO2, tenez compte de facteurs clés tels que la puissance du laser et la zone de travail pour vous assurer qu'elle répond à vos besoins spécifiques.
