Les premiers exemples d'application du laser dans l'industrie remontent au milieu des années 1960, et depuis lors, cette technologie a connu un développement constant, conduisant à une amélioration significative des performances et à une multiplication des types de lasers disponibles sur le marché.
L'utilisation des lasers permet aux entreprises de réaliser facilement et rapidement des opérations de soudage et de marquage extrêmement précises, et le potentiel énorme de cette technologie a conduit au développement d'outils de plus en plus puissants, précis et adaptés au traitement de différents types de matériaux. Alors que les premiers lasers étaient principalement utilisés pour la découpe et le soudage de composants métalliques utilisés dans l'industrie mécanique (traditionnellement dans les secteurs aérospatial et automobile), aujourd'hui, les applications du laser se sont multipliées, allant du monde de la bijouterie aux secteurs médicaux et biomédicaux.
Cela a été rendu possible grâce au développement de types de lasers de plus en plus performants capables de répondre aux besoins des différents secteurs industriels et de traiter non seulement les métaux, mais aussi d'autres matériaux, y compris les plastiques
Comment fonctionnent les lasers
Le terme "laser" est l'acronyme de "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement). Les lasers sont donc capables de recevoir de l'énergie de l'extérieur et de l'émettre sous forme d'un faisceau cohérent de lumière, qui peut avoir un diamètre extrêmement petit et dont la puissance peut être facilement régulée et contrôlée. Ils utilisent un milieu laser actif situé à l'intérieur de la machine, qui reçoit de l'énergie d'une source externe; cette énergie est ensuite émise par le milieu laser sous forme de rayonnement, amplifié par la présence d'un système de miroirs appelé "résonateur".
Des outils qui utilisent différents milieux laser actifs sont disponibles sur le marché, le plus courant étant les lasers CO2, qui utilisent un mélange de gaz comme milieu, les lasers à semi-conducteurs (dont les plus courants sont appelés lasers Nd:YAG), qui utilisent des cristaux en réseau, et les lasers à fibres, qui ont des fibres de verre à l'intérieur.
Les lasers CO2
Les lasers CO2 ont été les premiers à être utilisés dans l'industrie et utilisent un mélange de gaz composé de dioxyde de carbone, d'hélium, d'azote, de xénon et d'hydrogène en tant que milieu laser actif, qui est excité électriquement. Dans le passé, ce type de laser était utilisé pour le soudage et le marquage des métaux, mais aujourd'hui, les types de lasers qui exploitent différents milieux actifs, qui se sont avérés beaucoup plus performants et nécessitent moins d'investissement énergétique, sont préférés pour ces applications. Cependant, les lasers CO2 sont largement utilisés pour le traitement de nombreux matériaux plastiques (tels que le plexiglas ou l'acrylique) et les matériaux organiques (tels que le cuir, le bois ou le tissu).
Les lasers à état solide
Comme son nom l'indique, ce type de laser utilise des cristaux solides comme milieu actif au lieu de mélanges gazeux. Le réseau cristallin du milieu actif du laser est dopé avec des éléments de terres rares particuliers. Par exemple, Nd:YAG (le type de laser à état solide le plus répandu) utilise des cristaux de grenat d'yttrium-aluminium dopés au néodyme. Le cristal est excité par des lampes ou, plus souvent, des diodes, et émet un rayonnement laser d'une longueur d'onde de 1,064 μm, adapté au traitement des métaux (même les plus réfléchissants) et de certains types de plastiques. Les soudeurs Elettrolaser utilisent des sources Nd:YAG, qui garantissent d'excellentes performances avec un investissement limité en matériel consommable et permettent une soudure simple et efficace de tout type de métal.
Les lasers à fibre optique
Les lasers à fibre optique sont une sous-catégorie de lasers à l'état solide, car ils utilisent un milieu actif solide dopé avec des fibres de verre. Les lasers de ce type peuvent être ajustés pour obtenir des diamètres de tir particulièrement petits et, par conséquent, une puissance de faisceau amplifiée. Pour cette raison, les lasers à fibre optique conviennent particulièrement à toutes les applications nécessitant des puissances élevées, ainsi qu'une grande précision, comme dans la gravure de métaux réfléchissants, et c'est pourquoi Elettrolaser a choisi ce type de source pour tous ses marqueurs FiberLUX.
Les lasers UV
D'autres types de lasers émergent sur le marché pour répondre à des besoins de plus en plus spécifiques, tels que les lasers UV, qui génèrent des faisceaux laser formés par des photons à haute énergie dans le spectre ultraviolet. Les longueurs d'onde des faisceaux laser UV sont beaucoup plus courtes que celles d'autres types de lasers, ce qui les rend particulièrement adaptés pour traiter tout type de matériau, même les plus fragiles et délicats, en opérant sur des zones extrêmement petites avec des points d'action réduits. Le faisceau laser UV, une fois dirigé vers l'objet à marquer, modifie la structure du matériau en agissant au niveau moléculaire, sans produire de chauffage des zones environnantes, une autre caractéristique qui rend ces lasers particulièrement adaptés à une utilisation dans des contextes où une précision maximale est requise.
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