Marquage laser et gravure laser, est-ce la même chose ?

Bien que le marquage et la gravure laser utilisent tous deux le laser pour laisser des marques indélébiles sur les matériaux, la gravure laser provoque l'évaporation des matériaux, tandis que le marquage laser les fait fondre. La surface du matériau en fusion se dilate et forme une tranchée de 80 µm de profondeur, ce qui modifie la rugosité du matériau et crée un contraste noir et blanc. Nous abordons ci-dessous les facteurs qui influencent le contraste noir et blanc lors du marquage laser.

3 étapes du marquage laser

(1) Étape 1 : Le faisceau laser agit sur la surface du matériau

Le marquage et la gravure laser ont en commun le fait que le faisceau laser est pulsé. Autrement dit, le système laser émet une impulsion après un certain intervalle. Un laser de 100 W peut émettre 100 000 impulsions par seconde. On peut donc calculer que l'énergie d'une impulsion est de 1 mJ et que sa valeur maximale peut atteindre 10 kW.

Pour contrôler l'énergie laser appliquée au matériau, il est nécessaire d'ajuster les paramètres du laser. Les paramètres les plus importants sont la vitesse et la distance de balayage, qui déterminent l'intervalle entre deux impulsions adjacentes appliquées au matériau. Plus l'intervalle entre les impulsions adjacentes est court, plus l'énergie absorbée est importante.

Comparé à la gravure laser, le marquage laser consomme moins d'énergie, ce qui lui confère une vitesse de numérisation plus rapide. La vitesse de numérisation est un critère déterminant pour choisir entre la gravure et le marquage laser.

(2) Étape 2 : Le matériau absorbe l'énergie laser

Lorsque le laser agit sur la surface d'un matériau, la majeure partie de son énergie est réfléchie par celui-ci. Seule une faible partie de l'énergie laser est absorbée par le matériau et transformée en chaleur. La gravure laser nécessite davantage d'énergie pour faire évaporer le matériau, tandis que le marquage laser en nécessite moins pour le faire fondre.

Une fois l'énergie absorbée transformée en chaleur, la température du matériau augmente. Lorsqu'elle atteint le point de fusion, la surface du matériau fond et se transforme.

Pour un laser d'une longueur d'onde de 1064 mm, le taux d'absorption de l'aluminium est d'environ 5 % et celui de l'acier de plus de 30 %. On pourrait penser que l'acier est plus facile à marquer au laser. Or, ce n'est pas le cas. Il est également important de prendre en compte d'autres caractéristiques physiques des matériaux, comme leur point de fusion.

(3) Étape 3 : La surface du matériau subira une dilatation locale et un changement de rugosité.

Lorsque le matériau fond et refroidit en quelques millisecondes, la rugosité de la surface du matériau change pour former un marquage permanent qui comprend un numéro de série, des formes, un logo, etc.

Le marquage de différents motifs sur la surface du matériau entraîne également des variations de couleur. Pour un marquage laser de haute qualité, le contraste noir et blanc est la meilleure norme de test.

Lorsque la surface du matériau rugueux présente une réflexion diffuse de la lumière incidente, la surface du matériau apparaîtra blanche ;

Lorsque la surface du matériau rugueux absorbe la majeure partie de la lumière incidente, la surface du matériau apparaîtra noire.

Pour la gravure laser, l'impulsion laser à haute densité énergétique agit sur la surface du matériau. L'énergie laser se transforme en chaleur, transformant le matériau de l'état solide à l'état gazeux afin d'en retirer la surface.

Alors choisir le marquage laser ou la gravure laser ?

Après avoir compris la différence entre le marquage et la gravure laser, il est temps de choisir la méthode la plus adaptée. Trois facteurs sont à prendre en compte.

1. Résistance à l'abrasion

La gravure laser offre une pénétration plus profonde que le marquage laser. Par conséquent, si la pièce doit être utilisée dans un environnement abrasif ou nécessite un post-traitement, comme un sablage de surface ou un traitement thermique, il est recommandé d'utiliser la gravure laser.

2. Vitesse de traitement

Comparé à la gravure laser, le marquage laser offre une pénétration moins profonde, ce qui augmente la vitesse de traitement. Si l'environnement de travail de la pièce n'implique pas d'abrasion, il est recommandé d'utiliser le marquage laser.

3. Compatibilité

Le marquage laser fait fondre le matériau pour former de légères irrégularités, tandis que la gravure laser le fait s'évaporer pour former une rainure. Comme la gravure laser nécessite suffisamment d'énergie pour que le matériau atteigne la température de sublimation, puis s'évapore en quelques millisecondes, elle n'est pas réalisable sur tous les matériaux.

Grâce aux éclaircissements ci-dessus, nous pensons que vous avez désormais une meilleure compréhension de la gravure et du marquage laser.

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