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Traitement de matières enrichies

Le traitement au laser des matières peut être une tâche nuancée et très technique. La sélection appropriée des paramètres de traitement pour la découpe, la gravure et le marquage au laser d'une matière peut varier selon plusieurs facteur dont :

• Type de matière
• Épaisseur de la matière
• Puissance laser disponible
• Taux de densité du faisceau
• Longueur d'onde laser
• Longueur focale de la lentille
• Cycle de fonctionnement du laser
• Vitesse du système de délivrance du faisceau
• Nombre de pulsations par pouce
• Débit d'air
• Forme d'onde de pulsation
• Débit d'extraction

Sans assistance logicielle, les utilisateurs ont recours à des tests et pratiques itératifs pour obtenir des résultats adéquats dans chaque procédé. Ceci est un procédé très peu fiable et long qui peut être imprévisible et ne permet pas toujours un transfert d'un système à l'autre ou entre des sources laser de plages de puissances différentes. Cette complexité apparaît comme un obstacle insurmontable aux avantages potentiels illimités offerts par les systèmes laser.

La Base de données intelligente des matières est une des nombreuses fonctions proposées par ULS pour améliorer la simplicité du traitement des matières par laser. Elle réduit la complexité à une simple procédure en trois étapes : 1) sélection d'une matière compatible dans la liste, 2) choix du type de traitement à effectuer (découpe, marquage ou gravure), et 3) saisie de l'épaisseur de la matière. À partir de ces informations, la Base de données intelligente des matières peut générer automatiquement les paramètres optimaux de traitement de la matière, permettant ainsi de se concentrer sur la productivité et pas sur la nécessité pesante de l'expérimentation.

La Base de données intelligente des matières réalise cette diminution remarquable de la complexité en compensant plusieurs facteurs : le type et l'épaisseur de la matière à traiter, la configuration du système laser en cours et le type de procédé souhaité pour compenser tout un ensemble de phénomènes. La section suivante décrit de façon plus détaillée les types de considération que la Base de données intelligente des matières gère.

Considérations de matières

La Base de données intelligente des matières contient des paramètres de traitement des matières par laser pour des centaines de matières allant des plus courantes (bois de cerisier, acrylique, verre) à ceux spécifiques de l'application (3M^™ Double Coated Tape 4411-4412, Marnot^™ XL hard coated Lexan^™ PC, Hastelloy^™). Dans chaque cas, la base de données détermine quelles matières peuvent être marquées, découpées ou gravées à l'aide de la configuration du système laser en cours. Par exemple, un système laser configuré à l'aide d'un laser à fibre peut marquer le plastique polycarbonate, mais ne pourra ni le découper, ni le graver. Un système équipé d'un laser CO₂ peut marquer et graver, mais ne pas être capable de découper des feuilles de polycarbonate plus épaisses si le laser possède une puissance nominale plus basse. La Base de données intelligente des matières connaît ces particularités et peut guider l'utilisateur dans les matières pouvant ou non être traitées.

En outre, la base de données prendra en compte la configuration du système laser en cours et s'assurera que les résultats du traitement sont cohérents dans le vaste éventail des matières compatibles.

Considérations de profondeur

Dans les applications de découpe et gravure au laser, la Base de données intelligente des matières ajuste automatiquement la vitesse de découpe pour obtenir les résultats souhaités. Dans la découpe au laser, ceci signifie que la matière sera entièrement séparée. Dans la gravure au laser, ceci signifie que la profondeur sera maintenue uniforme. Dans les deux cas, les résultats sont obtenus au rendement le plus élevé possible.

Considérations de puissance

Les matières répondent différemment aux sources laser de niveaux de puissance différents. La découpe de 12,7 mm (½") d'acrylique avec 150 watts de puissance laser est environ deux fois plus rapide que la découpe avec 75 watts. Certaines matières telles que les films minces présentent un meilleur comportement de traitement à des niveaux de puissance plus bas. Le bois noircit lorsqu'il est marqué avec des lasers de puissance inférieure, mais reste de la même couleur à des niveaux de puissance plus élevés. Dans tous les cas, les paramètres de traitement des matières par laser doivent être ajustés pour compenser le niveau de puissance de la source laser.

ULS offre tout un ensemble de sources laser avec une puissance allant de 10 à 500 watts. Certaines machines de découpe, de gravure et de marquage au laser peuvent être équipées de lasers multiples. Dans de nombreux systèmes laser, la puissance peut être combinée et appariée. Un système PLS6.150D par exemple, peut utiliser simultanément un laser de 75 watts et un laser de 10 watts. Pour augmenter la flexibilité, les lasers sur tout système peuvent être reconfigurés en moins de 30 secondes en utilisant Rapid Reconfiguration^™, une fonction unique et puissante proposée uniquement par ULS.

Le choix des paramètres corrects de traitement des matières par laser concernant la puissance peut s'avérer complexe. Ceci est un autre domaine dans lequel la Base de données intelligente des matières ajoute une valeur considérable. Elle ajuste automatiquement les paramètres de traitement pour justifier toute configuration de laser. La base de données contient les meilleurs paramètres suggérés pour un large éventail de normes. Par exemple, la base de données contient des solutions pour des normes aussi différentes que l'utilisation d'un laser unique de 25 watts pour découper l'ABS de 6,35 mm (¼") ainsi que l'utilisation de deux sources laser avec 40 et 50 watts pour marquer du granite. Cette fonction exceptionnelle s'étend dans toute la gamme de produits ULS et se combine à d'autres technologie ULS telles que Configuration à deux sources laser^™, Multi-Wavelength^™ et MultiWave Hybrid^™, etc. pour simplifier l'accès à un éventail incroyable de capacités de traitement sans complexité associée.

Considérations de longueur d'onde

ULS propose des lasers de trois longueurs d'onde différentes : CO₂ 10,6 µm, CO₂ 9,3 µm, et à fibre 1,06 µm. Chaque longueur d'onde interagit différemment avec chaque matière. Un laser CO₂ 10,6 µm peut n'avoir aucun effet sur l'aluminium tandis que le laser à fibre 1,06 µm peut générer des marquages hautement contrastés. Le polycarbonate produit des marquages dépolis avec les sources CO₂ 10,6 µm et CO₂ 9,3 µm, mais un marquage noir foncé avec le laser à fibre 1,06 µm. La Base de données intelligente des matières utilise le type de laser ou les lasers associés au système et peut ajuster les paramètres de traitement des matières par laser en conséquence.

Considérations de capacité

Certaines matières sont capables d'être traitées de plusieurs manières à l'aide d'une source laser unique. L'utilisation de caoutchouc pour la fabrication des tampons en est un exemple notable. Il peut être soit directement marqué soit découpé pour créer une représentation réelle du fichier de conception ou traité en « Mode tampons en caoutchouc » pour fabriquer un tampon en caoutchouc fonctionnel haute qualité. Ce procédé implique l'ajout d'épaulements aux marquages pour améliorer la résistance des crêtes de marquage. La Base de données intelligente des matières contient les réglages corrects pour chaque type de procédé, offrant ainsi la flexibilité de produire un des deux effets susmentionnés sur la même matière.

Autres considérations

Pour plusieurs matières, il existe des considérations qui ne rentrent pas franchement dans une catégorie particulière et sont simplement affichées comme « notes de traitement ». Ces notes varient selon la matière. Par exemple, la découpe du bois épais peut provoquer de la suie et des flammes susceptibles de contaminer la lentille. Par conséquent, les notes suggèrent l'utilisation d'un dispositif à air coaxial sur le module d'assistance d'air pour protéger les composants optiques et augmenter la durée de vie du système laser. Les utilisateurs peuvent ajouter leurs propres notes de traitement à chaque matière, fournissant ainsi un emplacement pratique pour stocker des informations pertinentes aux matières spécifiques.

Meilleure productivité

Sans assistance logicielle de la Base de données intelligente des matières, les utilisateurs ont recours à des méthodes « par tâtonnement » de détermination des paramètres de traitement, qui peuvent être un processus long et sujet aux erreurs qui peut ne pas générer des résultats acceptables. La nature itérative de cette méthode génère également des quantités considérables de rebuts qui peuvent devenir particulièrement coûteux. Prenez un scénario dans lequel un client voulait un procédé unique effectué sur la matière qu'il fournit. Dans ce cas précis, un opérateur devrait tester plusieurs ensembles de paramètres pour arriver à un niveau de qualité adéquat. Au mieux, ceci pourrait retarder la livraison. Au pire, ceci pourrait détruire la matière du client. En utilisant la Base de données intelligente des matières, cependant, l'opérateur pourrait réduire considérablement le nombre d'itérations impliquées dans ce procédé.

La Base de données intelligente des matières fait également office de référentiel pour les matières personnalisées. Les utilisateurs peuvent saisir des paramètres spécifiques pour les matières souhaitées puis les rappeler instantanément à tout moment dans le futur. Ceci est un avantage considérable pour les clients qui utilisent des matières similaires, mais sensiblement différentes de celles figurant actuellement dans la base de données. En outre, les utilisateurs peuvent dupliquer les matières existantes et modifier des paramètres, puis les enregistrer comme matière nouvelle/personnalisée, pouvant faciliter le procédé itératif et renforcer les procédures.

Sécurité renforcée

Des dangers peuvent être associés au traitement de la matière à l'aide d'un système laser. Si des paramètres incorrects sont sélectionnés, la matière pourrait s'enflammer, représentant ainsi une menace pour le système laser, l'installation et le personnel à proximité. La Base de données intelligente des matières réduit considérablement ces problèmes de sécurité en sélectionnant des paramètres testés rigoureusement dans des systèmes laser réels par des experts en traitement des matières par laser. Plusieurs matières, par exemple, possèdent une profondeur de découpe maximale. Parfois, cette profondeur de découpe est une contrainte de traitement. Mais en d'autres temps, la matière est susceptible de représenter un problème de sécurité si l'utilisateur tentait de découper à une épaisseur dépassant cette limite. D'autres matières possèdent des vitesses de découpe ou marquage définies, ce qui peut être dû à des préoccupations de sécurité. En général, la Base de données intelligente des matières utilise les paramètres optimaux de traitement des matières par laser dans tous les scénarios tout en assurant la sécurité de traitement.

Protection de l'investissement

ULS est engagé dans une maintenance continue de la Base de données intelligente des matières. Avec chaque nouvelle mise à jour logicielle, les utilisateurs sont à jour avec les nouvelles matières dans le traitement au laser. Ce procédé continuera à protéger l'investissement du client.