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Extension de la capacité de traitement

Les systèmes de marquage, gravure et découpe laser sont des instruments extraordinairement polyvalents. Un système ULS unique permet de découper, marquer et graver des centaines de milliers de matières. Toutefois, dans de nombreux cas, le traitement optimal des matières n’est obtenu qu'avec des sources laser bien choisies. Trois principales considérations guident la sélection d’une source laser pour une application particulière : taux de densité du faisceau, puissance nominale et longueur d'ondes laser. La technologie de reconfiguration rapide tient compte de chacune de ces considérations.

Taux de densité du faisceau

Les sources laser CO₂ génèrent des impulsions d'énergie laser lors de leur activation et de leur désactivation. Chaque impulsion contient une quantité spécifique d'énergie, égale à la surface sous la courbe de puissance. Les lasers à haute et basse puissance peuvent diffuser des impulsions avec une quantité d'énergie spécifiée à leur puissance nominale. Les lasers à grande puissance peuvent transmettre de grandes quantités d'énergie très rapidement. Pendant cette courte période, l'énergie intense du laser provoque l'ablation ou la vaporisation de matières. Cela convient parfaitement à certains traitements de matières. Dans d'autres cas, les meilleurs résultats peuvent être obtenus avec un filet d’énergie plus lent créé par une source laser basse puissance.

Illustration d’impulsions d’énergie identique produites par des sources laser de 25 et 50 W. Pour maintenir la même énergie, le laser de 25 W doit rester allumé plus longtemps.

Rapid Reconfiguration permet de changer rapidement de laser pour obtenir le taux de densité du faisceau d’impulsion idéal pour chaque application. Cella maximise la souplesse de traitement pour les matières qui ont un comportement différent selon le taux de densité du faisceau. Le bois, par exemple, a tendance à créer plus de carbonisation car il brûle à une puissance inférieure, ce qui produit un marquage à fort contraste. Un laser plus puissant réduit la carbonisation et le contraste. Les résultats à fort et à faible contraste sont utiles dans la découpe, la gravure et le marquage du bois par laser.

Bois de cerisier gravé avec des sources laser 75 W (en haut) et 10 W (en bas). Le laser de 10 W crée un marquage de contraste supérieur en raison du niveau de carbonisation au cours du traitement.

Puissance nominale

Une erreur fréquente en matière de traitement au laser consiste à croire que les lasers très puissants servent uniquement à accélérer le traitement des applications de découpe. Bien que le rendement soit un critère de choix important d'une source laser, il y a d’autres éléments à envisager.

Avec des vitesses de traitement accrues, l'énergie du laser se déplace sur la matière beaucoup plus rapidement, la plupart de l’énergie thermique étant dissipée par ablation ou par vaporisation. Cela réduit le niveau d'énergie absorbée dans la matière restante par conduction, et réduit généralement la zone affectée par la chaleur. Comme la zone affectée par la chaleur peut provoquer une fusion, une décoloration, une déformation et de nombreux autres effets indésirables, il est préférable d’en réduire la taille dans la plupart des matières.

Le plastique ABS a été découpé avec des sources laser 75 W (à gauche) et 10 W (à droite). La source laser de 10 W permet de découper l’ABS, mais une trop forte accumulation de chaleur provoque des modifications visuelles négatives en raison de la transmission de puissance plus lente.

Les lasers de faible puissance transmettent l'énergie plus lentement, ce qui peut être avantageux dans de nombreuses applications. Ces matériaux, souvent présents dans le cadre du traitement de matières plus fines telles que les laminés et les films, sont difficiles à traiter car la puissance requise pour les découper est très proche de la puissance qui provoque une brûlure, une carbonisation ou d’autres effets indésirables. Les lasers peu puissants sont donc idéaux pour traiter des matériaux fins car ils permettent de délivrer l’énergie beaucoup plus lentement. Rapid Reconfiguration permet aux utilisateurs de passer facilement à source laser idéale pour traiter chaque matière.

Découpe de couche contrôlée d’une matière à deux couches avec une source laser de 75 W (à gauche) et une source laser de 10 W (à droite). La source de 10 W permet de délivrer l’énergie laser plus lentement, ce qui réduit la zone affectée par la chaleur et rend la découpe plus régulière qu'avec la source de 75 W.

Longueur d'ondes laser

Sur la plupart des systèmes, ULS propose deux longueurs d’onde différentes pour ses sources laser CO₂ : 10,6 µm et 9,3 µm. Si les deux présentent une vaste gamme d’applications, il existe des cas dans lesquels l’une est nettement préférable à l'autre. Prenons l’exemple du marquage par laser du plastique PET (une forme de polyester). La longueur d'onde de 10,6 µm est idéale pour découper cette matière au laser, mais elle ne permet pas facilement d’obtenir des marquages très contrastés. Par contre, la longueur d'onde de 9,3 µm produit des marquages très lisibles à la surface de la matière. Il s'agit d’un effet complexe du fait de l’absorption spectrale de la matière traitée.

Marquage par laser de PET avec des sources laser de 10,6 µm (à gauche) et de 9,3 µm (à droite). Le marquage à 10,6 µm présente un faible contraste par rapport au marquage à 9,3 µm.

La découpe par laser de film de polyimide présente également de meilleurs résultats avec une longueur d'onde de 9,3 µm. Les découpes réalisées avec le laser de 10,6 µm tendent à laisser un résidu carboné, tandis que les découpes à 9,3 µm sont beaucoup plus propres. Rapid Reconfiguration permet de convertir rapidement les systèmes vers la longueur d’onde appropriée pour chaque application.

Découpe par laser de film de polyimide avec des sources laser de 10,6 µm (à gauche) et de 9,3 µm (à droite). La source de 9,3 µm réduit le niveau de carbonisation sur l’interface de découpe, et laisse un bord plus propre et plus uniforme.

En plus des lasers CO₂ de 10,6 µm et 9,3 µm, certains systèmes ULS peuvent être configurés pour utiliser un laser à fibre de 1,06 µm. Cette longueur d'onde permet de traiter des familles complètes de matériaux, y compris des métaux, céramiques et autres matières inorganiques. Rapid Reconfiguration permet à ces systèmes d’alterner facilement entre les différentes longueurs d’onde.

Renforcement de la flexibilité et la productivité

Outre de nombreux avantages en termes de traitement des matières, Rapid Reconfiguration permet aux utilisateurs de devenir plus productifs avec leur équipement, quelle que soit l'échelle à laquelle ils travaillent. Même les opérations avec un système laser peuvent offrir une souplesse incroyable grâce à l'adaptation très rapide à toute tâche de traitement au laser en reconfigurant les sources laser. D'autres systèmes laser ne peuvent pas atteindre ce niveau d’agilité car leur reconfiguration peut durer plus longtemps que la tâche de traitement elle-même.

Rapid Reconfiguration permet à une entreprise en pleine croissance de reconfigurer sa solution pour optimiser l’efficacité et l’utilisation du système. Dans l'atelier de fabrication, Rapid Reconfiguration offre des solutions flexibles et évolutives en arrêtant les sources laser, les optiques et les accessoires pour répondre aux nouveaux besoins des clients. Les avantages incluent le développement de prototypes sans outil, l’estimation rapide et précise des tâches et la réallocation transparente des systèmes laser selon la demande de production.

Dans les configurations à plusieurs systèmes laser, les utilisateurs peuvent adapter la taille du système et la puissance laser à des procédés spécifiques, tels que la découpe, la gravure ou le marquage laser. Par exemple, un ILS12.150D est un grand système qui peut être nécessaire pour marquer de grands panneaux. Il suffit pour cela d’un laser de faible puissance avec une grande taille de champ, ce qui permet d’associer les lasers de grande puissance à des systèmes laser de plus petite taille afin de traiter des pièces plus petites mais à plus grande intensité de puissance. Cela permet de maximiser le retour sur investissement (ROI) en veillant à toujours utiliser l'association de lasers et de systèmes la plus efficace.

Protection et optimisation de l’investissement

De nombreux clients commencent avec un seul système laser et une seule source laser. Lorsque leur activité se développe, ils peuvent acheter une deuxième source laser pour étendre leurs capacités de traitement de matières et/ou renforcer leur productivité.

Avec les autres systèmes laser, chaque nouvel achat de système laser diminue l’intérêt des sources laser que le client possède déjà car il est difficile de réinstaller les sources laser initiales dans le nouveau système. Ce n’est pas le cas avec Rapid Reconfiguration. La grande majorité des sources laser achetées auparavant auprès d’ULS reste compatible avec les systèmes ULS. Ainsi, un investissement antérieur dans des sources laser a un impact sur l'avenir grâce à la compatibilité des lasers à long terme et en offrant des possibilités de configurations futures pratiquement illimitées.

Rapid Reconfiguration apporte également aux clients une grande souplesse avec leur investissement. Un client peut par exemple choisir d’acheter des lasers de même puissance ou de puissances différentes en fonction de ses besoins et de ses applications. Rapid Reconfiguration permet de choisir l’option la moins coûteuse aujourd’hui, tout en sachant qu’une mise à niveau future sera très facile, renforcera le rendement et offrira tous les avantages en matière de traitement associés à la présence de deux sources laser.

Nécessité d'une période d'arrêt minimale pour l'assistance et la réparation

ULS fabrique des sources laser de grande qualité, qui restent fiables pendant de nombreuses années. Toutefois, toutes les sources laser nécessitent un jour de l’entretien. Rapid Reconfiguration élimine pratiquement les périodes d’arrêt. Par exemple, les utilisateurs qui possèdent plusieurs sources laser peuvent utiliser leur stock pour maintenir leur capacité de fabrication pendant que la source laser à entretenir est renvoyée en usine. Des sources laser reconditionnées peuvent également être demandées en remplacement à ULS. Lorsque le nouveau laser arrive, l’ancien laser est renvoyé à ULS. Ces deux scénarios permettent d'éliminer pratiquement toute période d’arrêt du système.

Dans le cas improbable où une source laser nécessiterait un entretien avant de pouvoir réaliser la maintenance planifiée, ULS peut livrer des lasers le jour suivant dans de nombreux endroits dans le monde. Lorsque la nouvelle source laser arrive, il suffit de quelques minutes pour l’installer.

Sécurité et facilité d'utilisation

Sur les autres systèmes laser, cela peut prendre des heures de retirer, remplacer et réaligner un nouveau laser sur un système. Ce processus nécessite une formation poussée, et les clients font souvent appel à un technicien qui leur coûte cher, et ils doivent pour cela arrêter leur machine de découpe, gravure et marquage laser pendant une période prolongée. Une fois le laser installé, il peut être nécessaire de réajuster les paramètres de traitement, tels que la puissance et la vitesse. Le test et l'alignement du laser produisent également des déchets, en plus des périodes d’arrêt prolongées.

Au contraire, Rapid Reconfiguration ne nécessite aucun outil ni formation spéciale. ULS préaligne toutes les sources laser sur un standard de référence commun en usine afin de simplifier considérablement l’installation. Il suffit généralement d'une minute pour reconfigurer un système ULS. Le système laser communique alors en interne quel laser est installé, et réalise automatiquement des ajustements pour tout changement de traitement. Si un utilisateur découpe du plastique de 3/8" avec un laser de 40 W, puis ajoute un laser de 75 W pour augmenter la productivité, le logiciel ULS calcule les paramètres de traitement requis pour accueillir la source laser supplémentaire. Cela signifie que l’utilisateur ne perd pas de temps à redéfinir les paramètres sur le système à chaque remplacement de laser : tout fonctionne simplement.

Possibilité d’utiliser d'autres fonctionnalités uniques d‘Universal

Rapid Reconfiguration permet aux clients de maximiser l’utilité de plusieurs autres technologies et fonctionnalités uniques d‘Universal, telles que : Technologies SuperSpeed™, Multi-Wavelength™ et MultiWave Hybrid™, ainsi que plusieurs fonctionnalités du logiciel ULS. Cet écosystème technologique témoigne de tout l’intérêt porté à la conception et à la construction de tous les produits ULS, dans le but de maximiser les capacités du client, la flexibilité et la rentabilité.

Augmentation du retour sur investissement (ROI)

Rapid Reconfiguration présente de nombreux avantages, et avant tout maximise le retour sur investissement du client en augmentant la flexibilité, les capacités et le rendement. Les clients peuvent adapter leur système laser à pratiquement n’importe quelle application en reconfigurant leur équipement de découpe, de gravure et de marquage laser en fonction de leurs besoins quotidiens. Leur investissement évolue avec eux pour répondre aux nouveaux besoins de leur activité en fonction de son évolution et de sa croissance. Lorsqu’un entretien est nécessaire, c’est un processus simple et rapide, pratiquement sans période d’arrêt. Les clients ont également l'assurance qu’ULS leur apportera son aide et son soutien pour garantir leur succès durable.