Pour le marquage laser industriel, les lasers à grande vitesse sont essentiels pour respecter des calendriers de production serrés tout en maintenant des normes de qualité élevées. Mais avec autant d’options disponibles, le choix peut être difficile. Après tout, vous voulez une machine qui non seulement fonctionne à grande vitesse, mais qui soit également rentable.
Dans cet article, nous allons passer en revue les éléments clés à prendre en compte pour choisir la machine de marquage laser à grande vitesse qui correspond le mieux à vos besoins. De la compréhension des différents types de lasers à l’évaluation des caractéristiques importantes et des options d’automatisation, nous avons pour objectif de vous aider à choisir la machine qui vous convient.
Quel est le meilleur laser pour le marquage haute vitesse ?
Les lasers à fibre optique sont généralement le meilleur choix pour les applications de marquage à grande vitesse, car ils peuvent atteindre des niveaux de puissance plus élevés et donc des vitesses de traitement plus rapides.
Les lasers à fibre optique nécessitent également moins d’entretien que les autres types de lasers, ce qui signifie qu’ils offrent un temps de fonctionnement plus long et moins d’interruptions.
Un facteur important à prendre en compte lors du choix d’un laser est le type de matériau avec lequel vous travaillez. Les différents matériaux absorbent la lumière laser de différentes manières, ce qui peut affecter la vitesse du processus de marquage. Par exemple, les métaux et certains plastiques absorbent très bien la lumière laser à fibre. Cependant, les lasers CO₂ ou UV peuvent être mieux adaptés à des matériaux tels que le bois ou le verre.
Vous trouverez ci-dessous une comparaison de l’utilisation des lasers à fibre optique, des lasers CO₂ et des lasers UV :
Type de laser
Matériaux les mieux adaptés
Applications et industries typiques
Maintenance
Laser à fibre optique
Métaux
Plastiques
Marquages directs
Marquage à grande vitesse
Marquages à contraste élevé
Environnements industriels
Procédé de recuit laser (changement de couleur sans gravure) disponible pour les matériaux à base de fer
Industrie automobile et traçabilité
Nettoyage des lentilles pour éliminer l’accumulation de poussière
Pas besoin d’étalonnage fréquent
Les unités refroidies à l’air nécessitent peu d’entretien (filtres) ; les unités refroidies à l’eau nécessitent plus d’entretien (pompes, filtres, niveaux de fluide)
Source laser avec une longue durée de vie (plus de 10 ans).
Laser CO₂
Bois
Verre
Céramique
Marquages directs sur des matières organiques
Marquage non permanent possible sur les métaux (avec un spray de marquage)
Petites entreprises et projets de bricolage
Nettoyage des lentilles et des miroirs pour éliminer l’accumulation de poussière
Alignement optique
Recharge ou remplacement du gaz
Le refroidissement par eau nécessite une inspection régulière (pompes, filtres, niveaux de liquide)
Durée de vie moyenne
Laser UV
Plastiques
Matériaux en fibres synthétiques
Acrylique
Verre
Silicone
Marquages directs
Changement de couleur sans gravure
Industrie médicale
Nettoyage et recalibrage fréquents des composants optiques
Les unités refroidies à l’air nécessitent peu d’entretien (filtres) ; les unités refroidies à l’eau nécessitent plus d’entretien (pompes, filtres, niveaux de fluide)
Les composants sensibles nécessitent une manipulation prudente
Durée de vie courte
Que rechercher dans un laser à grande vitesse ?
Lorsque vous recherchez un marqueur laser à grande vitesse, certaines caractéristiques sont essentielles. Voici celles que nous recommandons lorsque nous personnalisons des machines pour nos clients.
Des couteaux à air comprimé pour réduire le nettoyage des lentilles
Lors du marquage laser, une petite partie du matériau est retirée et transformée en poussière. Cette poussière a tendance à s’accumuler sur la lentille et, avec le temps, réduit la qualité du marquage en bloquant le faisceau.
Pour cette raison, tous les types de lasers nécessitent un entretien régulier pour le nettoyage des lentilles.
Pour tirer le meilleur parti de la haute vitesse du laser, des couteaux à air comprimé peuvent être installés sur la lentille afin de souffler de l’air et d’empêcher l’accumulation de poussière. Les couteaux à air comprimé permettent de réduire la fréquence du nettoyage manuel des lentilles, ce qui allonge les intervalles entre les arrêts de maintenance. Ils sont indispensables dans les opérations à haut débit où chaque minute compte.
Nous recommandons presque toujours les couteaux à air comprimé, car ils ne sont pas très coûteux et peuvent vous faire gagner beaucoup de temps.
Une puissance laser adaptée à votre temps de cycle
La puissance du laser est l’un des facteurs les plus importants qui influent sur la vitesse du processus de marquage. En règle générale, si vous doublez la puissance de sortie, vous doublez presque la vitesse de marquage laser. Par exemple, un laser de 100 W est environ deux fois plus rapide qu’un laser de 50 W.
usines de moulage au sable
Pour évaluer la puissance nécessaire à votre application, il est préférable d’en discuter avec un expert et de lui fournir les informations suivantes :
Le type d’identifiant que vous souhaitez graver (code QR, code DMC, numéro de série, etc.)
La taille de l’identifiant
Les informations que vous souhaitez encoder
Le type de matériau à graver
La forme de la zone de marquage
Afin d’optimiser la durée du cycle, nous recommandons généralement à nos clients de réduire au minimum la quantité d’informations stockées dans les codes 2D. Cela leur permet de créer des codes plus petits, plus rapides à marquer. Vous pouvez toujours stocker des informations supplémentaires dans une base de données. Pour en savoir plus sur le fonctionnement des codes-barres, cliquez ici.
Une technologie de laser à impulsions pour un marquage efficace
La manière dont la puissance laser est présentée peut être trompeuse en raison des informations omises.
Si vous voyez un laser de 100 W, pouvez-vous supposer qu’il est plus rapide qu’un laser de 50 W ?
Eh bien, cela dépend.
Lorsque vous consultez la fiche technique d’un laser, vous devez savoir si le faisceau laser est à impulsions ou continu. Un laser à impulsions de 50 W peut être plus rapide qu’un laser continu de 100 W, car il utilise mieux son énergie.
Les lasers continus libèrent toujours la même quantité d’énergie. Les lasers à impulsions accumulent de l’énergie et la libèrent par impulsions. Cela leur permet d’atteindre une puissance maximale plus élevée.
Voici quelques chiffres pour vous donner une idée concrète de la raison pour laquelle les lasers à impulsions sont plus puissants.
Puissance maximale de 10 000 watts.
Un laser à impulsions de 50 W peut frapper la surface avec 50 000 impulsions de 10 000 W par seconde.
Dans les applications de marquage laser, la puissance maximale élevée d’un laser à impulsions permet de créer facilement des marques dans le matériau. Avec les lasers continus, la puissance maximale n’est généralement pas suffisante pour ablater le matériau et générer des marques permanentes à grande vitesse.
Les marqueurs laser à impulsions sont généralement plus chers que les lasers continus, car ils nécessitent des composants supplémentaires.
Le choix de la bonne longueur d’onde est crucial, car différents matériaux absorbent l’énergie laser à des taux différents. Les métaux, les plastiques et les céramiques réagissent tous de manière unique aux différentes longueurs d’onde.
Les métaux, par exemple, absorbent mieux l’énergie laser à des longueurs d’onde plus courtes, comme la lumière infrarouge produite par les lasers à fibre optique.
Les plastiques, en revanche, nécessitent des lasers CO₂ ou ultraviolets (UV) pour garantir des marques précises sans endommager le matériau.
La longueur d’onde a également un impact sur la vitesse de marquage. Lorsqu’un matériau absorbe efficacement le laser, le processus de marquage est plus rapide, car moins d’énergie est gaspillée. Si la longueur d’onde n’est pas adaptée, le laser doit fournir plus d’efforts, ce qui ralentit le processus.
Le processus de marquage le plus rapide
Le marquage laser peut être réalisé à l’aide de différents ensembles de paramètres et configurations optiques. Nous appelons cela des processus laser.
Chaque processus de marquage laser affecte la surface de manière unique. Plus important encore, pour une application à grande vitesse, certains processus sont beaucoup plus rapides que d’autres.
Voici une vue d’ensemble des procédés courants de marquage laser
Marquage laser par etching
Le marquage laser par etching est le procédé le plus rapide, car il ne fait que modifier la surface du matériau en le chauffant et en le dilatant. Ce procédé est idéal pour les applications à grande vitesse. Il est également plus abordable que les autres procédés, car il ne nécessite pas de laser à haute puissance.
Gravure laser
La gravure laser enlève du matériau pour créer des marques plus profondes, ce qui prend plus de temps, mais est plus durable. Plus la gravure est profonde, plus elle nécessite de temps. La gravure laser est généralement plus coûteuse, car elle nécessite un laser plus puissant.
Recuit laser
Le recuit laser n’enlève ni n’altère la surface du matériau. Il utilise plutôt la chaleur pour changer la couleur des métaux contenant du fer, tels que l’acier inoxydable et le titane. Les changements se produisent sous la surface. Il est utilisé lorsque l’intégrité du matériau doit rester intacte tout en permettant d’obtenir des marques de haute qualité.
Ce procédé chauffe lentement la surface, ce qui permet à l’oxygène de la pénétrer sans faire fondre ni ablater le matériau. En raison du fonctionnement de ce procédé, il est inutile d’utiliser un laser à grande vitesse.
Une automatisation adaptée à votre réalité de production
Les machines laser sont disponibles sous différentes formes pour les applications à grande vitesse. Voici une vue d’ensemble de nos machines de marquage laser à fibre optique
1. Table rotative à chargement manuel
Cette station de travail portable offre un débit maximal pour une machine à chargement manuel. Grâce à une table rotative, les opérateurs peuvent charger de nouvelles pièces pendant que d’autres sont marquées au laser, garantissant ainsi un fonctionnement continu.
Cette machine rotative est la machine de marquage laser la plus efficace sur le marché. Le robot charge les pièces en quelques secondes seulement, tandis que le laser haute puissance grave les pièces en temps masqué pour une efficacité maximale.
Cette machine peut être facilement installée sur n’importe quel système de convoyage et s’adapter à son temps de cycle, y compris les configurations existantes. La tête du laser, qui fonctionne au-dessus du convoyeur, peut graver des pièces en mouvement et s’ajuster automatiquement aux changements de positionnement.
La conception à aire ouverte de ce système offre une grande flexibilité et un faible encombrement. Un bras robotique maintient les pièces pendant le processus, ce qui facilite la gravure de pièces à cavités multiples et le passage d’un modèle à l’autre avec un minimum de changements.
Cette graveuse sur métal allie simplicité et flexibilité. La porte utilisée pour charger les pièces peut être placée de n’importe quel côté pour s’adapter à la configuration de votre usine. C’est également l’une des solutions d’automatisation les plus abordables.
Si vous souhaitez vous assurer que votre prochaine machine de marquage laser répondra à vos besoins, contactez nos experts. Ils vous aideront à prendre une décision éclairée afin de réduire les coûts et d’optimiser la vitesse.
Olivier est responsable du développement du système de marquage laser le plus utilisé de Laserax, le LXQ. Il a suivi une formation en technologies électroniques industrielles. Il possède également une vaste expérience dans le domaine de l’automatisation et est chargé de former les nouveaux employés de Laserax dans ce domaine.
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Le marquage permanent des pièces va des logos et numéros de série aux codes-barres et marques de certification. Il s’agit d’une étape cruciale dans le processus de fabrication pour maintenir le contrôle de la qualité, se conformer aux exigences réglementaires et garantir la traçabilité des produits.
Le marquage laser est le premier choix des fabricants qui souhaitent améliorer leurs capacités de traçabilité. La technologie laser à fibre optique est reconnue comme la meilleure option en matière de marquage direct, de codes à contraste élevé, de résistance post-traitement et de facilité d’intégration.
