Bois

Traitement du bois à l'aide de la technologie DLMP^® (Digital Laser Material Processing, traitement digital des matières au laser)

Bois est le nom générique de la matière structurelle fibreuse issue des troncs, racines et branches d'arbre. Le bois est globalement divisé en bois tendres (gymnosperme) et bois durs (angiosperme). En ce qui concerne le traitement au laser du bois, il peut également être classifié par densité. La densité est principalement influencée par l'essence. Par exemple, le bois de fer est très dense et le balsa est très léger. Toutefois, d'autres facteurs comme le climat et les conditions du sol jouent également un rôle dans la densification des fibres de bois.

Le bois est peut-être le produit naturel le plus polyvalent, utilisé dans les sociétés au fil des âges pour ses propriétés esthétiques et physiques. Il est rigide mais peut être formé sous l'effet de la température, de l'humidité et des méthodes mécaniques. Il résiste aux impacts et présente un bon rapport résistance-poids. Toutefois, un grand nombre de ces propriétés est anisotrope et l'utilité et la beauté optimales sont obtenues quand le grain du bois est perpendiculaire à la surface.

Cèdre, Liège, Sapin, Pin, Séquoia, Frêne, Bouleau, Cerisier, Acajou, Érable, Chêne, Peuplier, Teck, Noyer

Divers

Bois et technologie DLMP^®

Sur le plan chimique, le bois comporte de la cellulose et des lignines, deux des matières organiques les plus abondantes sur terre. Cette structure chimique subit une combustion partielle lors d'une interaction avec l'énergie laser. Le principal facteur affectant les résultats de la technologie DLMP (Digital Laser Material Processing, traitement digital des matières au laser) avec le bois est la densité et l'uniformité de sa densité. Ceci est expliqué plus en détail dans les sections de traitement individuelles ci-dessous.

Les effets les plus utiles de l'énergie laser avec le bois sont l'ablation et la modification de la matière. Chacun de ces procédés est exposé dans sa section respective ci-dessous.

Livre blanc du traitement des matières par laser

Galerie

Ablation de matière

L’ablation de matière est un procédé physique qui retire de la matière. La matière est complètement retirée de la surface supérieure à la surface inférieure ou partiellement à partir de la surface supérieure jusqu'à une profondeur spécifiée.

Toutes les essences de bois sont d'excellents absorbants d'énergie laser CO₂ (longueur d'onde = 10,6 μm). Lorsque le bois absorbe l'énergie laser, il convertit rapidement l'énergie optique en vibrations moléculaires (chaleur). Une chaleur suffisant produit une décomposition et une combustion rapides. La matière située directement sur le passage du laser est séparée en vapeurs et fines particules. La matière située juste à l'extérieur du point focal ou du passage du laser conduit une certaine chaleur, toutefois insuffisante pour une combustion et une ablation complètes. Cette zone de variation thermique est souvent appelée zone affectée par la chaleur ou ZAC. La qualité de la surface varie entre assombrie et collante et noire avec de la suie. Certains de ces produits de la combustion sont solubles dans l'eau, c'est-à-dire que le résidu noir peut être partiellement éliminé avec de l'eau et une éponge ou une brosse en plastique.

Gravure au laser

La gravure au laser est le procédé qui consiste à retirer de la matière depuis la surface supérieure jusqu’à une profondeur spécifiée. Cette opération est possible grâce à un contrôle précis de la modulation du laser. En variant continuellement la puissance du laser, la gravure au laser peut être utilisé pour des textures, des photographies et des informations telles que texte et chiffres. L'exemple montre comment l'énergie laser peut être contrôlée pour retirer de la matière jusqu'à une profondeur contrôlée. La gravure du bois produit un résidu similaire à la découpe du bois. Ce résidu durcit en séchant. Il est souvent souhaitable de nettoyer la surface supérieure et de laisser le résidu sécher dans la gravure pour renforcer le contraste. Vous pouvez également nettoyer la gravure à l'eau pour améliorer l'aspect du grain naturel du bois.

Lettres, chiffres et motif en losange 3D gravés dans du bois de cerisier. Le motif en losange, ou quadrillage, a été nettoyé pour mettre en valeur le grain naturel du bois.

Modification de la matière

En utilisant la technologie DLMP pour découper la matière, suffisamment d'énergie est appliquée pour vaporiser une quantité considérable de matière. Cette opération laisse un résidu sombre causé par la combustion partielle des fibres de bois, comme indiqué précédemment. En réduisant la puissance du laser, le bois peut être assombri sans retirer une quantité considérable de matière. Il s'agit d'un type de modification de matière, utile pour le marquage au laser des produits en bois.

Marquage par laser

Lorsque l'énergie laser est utilisée pour produire une identification lisible par un humain ou une machine sur une matière, comme un code-barres, un code de lot/date, un numéro de série ou une référence, le traitement considéré un marquage par laser. L'illustration de l'exemple présente une police de caractères de taille décroissante créée en marquant du bois de cerisier au laser.

Police de caractères de taille décroissante marquée en surface de bois de cerisier de 2,5 mm (1/10")

Traitement combiné

Plusieurs traitements peuvent être appliqués au bois sans déplacer ou re-fixer la matière. L'exemple démontre comment les traitements peuvent être combinés pour découper des formes carrées et rondes, graver des caractères et des textures et marquer des détails fins dans le bois de cerisier à l'aide de la technologie DLMP.

Traitement au laser combiné présentant la gravure des textures et des caractères, le marquage en surface et la découpe en utilisant du bois de cerisier de 9,55 mm (3/8")