L'histoire du laser à gaz a débuté avec le laser hélium-néon en 1960. Il a été utilisé dans de nombreuses applications, mais cela n'a pas suffi. En 1964, l'invention du laser CO2 a révolutionné le domaine de la technologie laser. Aujourd'hui, le laser CO2 est l'un des appareils les plus puissants utilisés dans un large éventail de tâches de découpe et de gravure.
Ce blog explore la gravure laser CO2, son fonctionnement et ses avantages et inconvénients . 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 ?
Un graveur laser CO2 utilise un faisceau laser CO2 pour graver ou découper divers matériaux. Ce laser hautement focalisé permet de graver avec précision n'importe quel motif, texte ou photo sur presque tous les matériaux. Cet appareil permet de réaliser une large gamme de produits, notamment des enseignes personnalisées, des bijoux, des cadeaux personnalisés et des objets de décoration.
Un graveur laser CO2 est extrêmement précis. Plusieurs experts ont confirmé que cet appareil pouvait atteindre des tolérances allant de ±0,05 mm à ±0,1 mm.
Une machine de gravure laser CO2 peut avoir différentes spécifications. La puissance du laser peut varier de quelques watts à plusieurs kilowatts. La puissance nominale dépend généralement du type et de l'épaisseur du matériau.
Partie 2. Comment fonctionne un graveur 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 de mélange gazeux.
Le tube à mélange gazeux est généralement composé de CO₂, d'hélium et d'azote. Lorsque l'électricité traverse ce tube, ces gaz sont excités. 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 les faisceaux laser produits, ils traversent une série de miroirs. Enfin, ils sont focalisés à l'aide d'une lentille plan-convexe. Dans ce cas, une lentille plan-convexe concentre le faisceau laser en un point fin, appelé point focal.
Le faisceau laser concentré atteint enfin la surface du matériau et commence la gravure. Lorsque le faisceau laser atteint la zone cible, il provoque une montée rapide en température. Cette chaleur provoque généralement la combustion, la fusion et la vaporisation du matériau. Le graveur laser CO2 crée ainsi une minuscule tranchée le long du tracé du motif.
Partie 3. Différences entre le laser CO2 et les autres lasers
Un graveur laser CO2 diffère des graveurs laser à fibre ou à diode sur plusieurs points. Chaque point est crucial pour choisir la méthode 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 dopés aux terres rares. L'utilisation de câbles à fibre optique explique leur nom. Les lasers à diode, quant à eux, sont fabriqués à partir de diodes semi-conductrices.
2. Longueur d'onde et compatibilité des 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 micromètre 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 diode ont des longueurs d'onde de 0,8 à 1 micromètre. Ils sont généralement polyvalents, mais on les utilise principalement sur le bois, le plastique et d'autres matériaux tendres.
L'œil humain peut généralement détecter des longueurs d'onde comprises 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. Vitesse du laser
Les lasers à fibre et à diode ont tous deux des longueurs d'onde plus courtes. De ce fait, ils offrent des résultats de découpe et de gravure plus rapides. Cependant, les lasers à diode sont souvent moins puissants.
En revanche, les lasers CO2 ont des longueurs d'onde plus grandes, dont l'absorption par les matériaux prend du temps. Par conséquent, les processus de découpe et de gravure sont également lents.
4. Entretien
Un graveur laser CO2 est équipé d'un tube de mélange gazeux qui doit être remplacé fréquemment. Sa durée de vie peut généralement atteindre 12 000 heures. De plus, les graveurs laser CO2 nécessitent un entretien régulier pour l'alignement des miroirs et le nettoyage des lentilles. Par conséquent, la machine de gravure laser CO2 nécessite davantage d'entretien.
En revanche, les lasers à fibre et à diode ne nécessitent aucun consommable. Ils ne nécessitent pas non plus d'alignement de miroir. Par conséquent, ces graveurs laser nécessitent moins d'entretien.
5. Coût
Le coût initial d'une machine de gravure laser CO2 est plus faible. Cependant, elle nécessite des consommables et une maintenance importante, ce qui augmente les coûts d'exploitation.
Les lasers à fibre sont généralement plus chers à l'achat. Ils ne nécessitent aucun consommable et nécessitent moins d'entretien. Par conséquent, leur coût d'exploitation est également plus faible.
Une machine de gravure laser à diode présente des coûts initiaux et d'exploitation faibles. Cependant, ses systèmes sont généralement moins puissants.
Partie 4. Le laser CO2 peut-il graver du métal ?
Un graveur laser CO2 est un outil puissant, mais il présente certaines limites pour 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 pas absorber. Ils la réfléchissent. Par conséquent, les lasers CO2 ne sont pas adaptés à la découpe de métaux nus. Cependant, ils ne peuvent graver les métaux que s'ils sont traités par un revêtement, comme l'anodisation ou le thermolaquage.
Partie 5. Avantages et inconvénients du graveur laser CO2
Avantages du graveur laser CO2
La longueur d'onde du laser CO₂ est généralement supérieure à celle des lasers à fibre, UV et à diode. Cette caractéristique unique offre généralement plusieurs avantages, dont les principaux sont les suivants :
- Haute précision et précision : les graveurs laser CO2 permettent des gravures détaillées et précises. Vous pouvez graver des motifs complexes, du texte, des logos et même des images. Les tolérances peuvent atteindre ±0,05 mm à ±0,1 mm.
- Vitesse de gravure rapide : Comparée aux autres méthodes de gravure, la gravure laser CO2 est plus rapide. Vous bénéficiez ainsi d'une productivité élevée pour vos projets, ce qui la rend idéale pour la production à grande échelle.
- Polyvalence avec les matériaux non métalliques : Le graveur laser CO2 est compatible avec tous les matériaux, à l'exception des métaux nus. Vous pouvez graver ou marquer du texte ou des motifs sur le bois, le plastique, l'acrylique, le cuir, le verre et les métaux revêtus.
- Coût initial réduit : Comparés aux lasers à fibre, les lasers CO2 présentent généralement un coût initial faible. De ce fait, les graveurs laser CO2 sont plus accessibles aux entreprises disposant de budgets serrés.
- Longue durée de vie : Le tube mélangeur laser à gaz a généralement une durée de vie allant jusqu'à 12 000 heures. En utilisant votre appareil 8 heures par jour, vous pourrez l'utiliser jusqu'à son premier remplacement dans 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 limites.
- Capacité limitée de gravure sur métal : Les machines de gravure laser CO2 produisent des lasers de plus grande longueur d'onde. Ces lasers se réfléchissent généralement sur la surface du métal, ce qui empêche la pièce métallique de les absorber entièrement. Par conséquent, le laser CO2 n'est pas adapté à la découpe ou à la gravure des métaux.
- Besoins d'entretien plus importants : Un graveur laser CO2 nécessite généralement plus d'entretien que les autres graveurs laser. Les tubes laser, les miroirs et les lentilles nécessitent généralement un nettoyage régulier, et le tube de mélange de gaz peut nécessiter un remplacement occasionnel.
- Coût d'exploitation élevé : Un graveur laser CO2 nécessite un tube de mélange de gaz pour produire des faisceaux laser. Il peut être nécessaire de remplacer cette pièce 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, cela rend la machine plus volumineuse et plus lourde.
Partie 6. Que rechercher lors de l’achat d’un graveur laser CO2 ?
Lors de l’achat d’un graveur laser CO2, tenez compte de quelques facteurs pour choisir celui qui convient le mieux à votre projet.
Sélection de la puissance du laser
Choisissez la puissance du laser en fonction de l'usage prévu. Une puissance de 20 W à 60 W convient généralement aux travaux de gravure moyens. À l'inverse, 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 la zone de travail. Vous pouvez choisir celle qui convient le mieux à la taille de votre projet. Une zone plus grande permet de traiter simultanément plusieurs petits éléments.
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 prennent en charge des logiciels populaires comme LightBurn ou EZCAD.
Circuit de refroidissement
Le prochain élément à considérer est le système de refroidissement. Il a un impact significatif sur la longévité 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, surtout pour les graveurs laser CO2.
Service client
Le service client est souvent crucial pour choisir un graveur laser CO2 adapté. Renseignez-vous sur la réactivité du service client du fabricant. Si vous débutez, vous aurez souvent besoin de son aide.
Rapport coût-performance
Enfin, comparez le coût de la machine à ses performances. Vérifiez si le prix est raisonnable compte tenu des spécifications fournies.
Derniers mots
Nous espérons que ce guide vous a fourni des informations précieuses et une compréhension complète des graveurs laser CO2.
Un graveur laser CO2 est une solution polyvalente pour de nombreuses applications. Particulièrement adapté aux matériaux non métalliques, il permet de réaliser de nombreux projets. Réputé pour ses tolérances strictes, un graveur laser CO2 permet de créer des motifs aux détails précis et de produire un produit de qualité supérieure.
Lors de la sélection d'un graveur laser CO2, tenez compte de facteurs clés tels que la puissance du laser et la zone de travail pour vous assurer qu'il répond à vos besoins spécifiques.
