Evitez la surchauffe. 4e et dernière partie : Système de refroidissement liquide

Dans le cas d’applications industrielles nécessitant l’utilisation de lasers de puissance élevée mais aussi de lasers à gaz, il est conseillé d’opter pour un système de refroidissement liquide. C’est la circulation du liquide, qui souvent se résume à de l’eau, autour du laser qui permet de dissiper la chaleur produite. Les systèmes les plus simples libèrent la chaleur excédentaire dans l’environnement de travail. Une solution qui reste bon marché et souvent suffisante à refroidir des lasers industriels à gaz CO2. Mais, elle peut aussi rapidement se révéler insuffisante puisqu’il lui est impossible de refroidir le laser à une température inférieure à la température ambiante.
Pour plus d'efficacité, il est nécessaire d’opter pour un système relié au circuit de refroidissement d’eau de l’entreprise. Mais attention dans ce cas à mettre en place des systèmes de purification de l’eau qui permettront d’éviter d’abimer le laser.
Dernière solution : l’utilisation d’un système de refroidissement autonome, intégrant un compresseur permettant de réfrigérer le liquide et de contrôler ainsi la température du laser avec grande précision (0,1°C). Il devient alors possible de mettre en place une alerte capable de couper automatiquement le laser industriel en cas d’élévation anormale de la température. Mais, ces systèmes de refroidissement sont aussi les plus coûteux et demandent des opérations de maintenance régulières.

Le marquage laser dans le secteur médical

Parmi les nombreuses applications du laser dans le secteur industriel, le marquage sur prothèses, implants et autres outils chirurgicaux figure en bonne position. En effet, là où indélébilité et biocompatibilité revêtent une importance toute particulière, les lasers, ne nécessitant ni l’usage d’encre, ni celui de solvant et rendant possible le travail en environnement stérile, se présentent comme des outils parfaitement adaptés aux impératifs de ce type d’applications. Au nombre des avantages de l’utilisation d’un laser industriel, dans ce cas, comme dans d’autre, on peut de plus compter : la garantie de finesse, de précision, de rapidité d’exécution et de répétabilité.

D’autre part, le marquage laser résiste aux produits chimiques et à la chaleur. Un avantage de taille pour les applications médicales. De quoi, en effet, procéder à la stérilisation des prothèses, implants et outils chirurgicaux sans crainte d’en effacer les marquages.
Et, pour garantir une totale innocuité du marquage, le choix de lasers fonctionnant en mode continu est recommandé. Car, en opérant par effet de recuit, ceux-ci permettent de marquer sans ablation de matière, laissant ainsi les surfaces totalement lisses. La continuité du faisceau laser provoque en effet un échauffement local de la matière à une température proche de sa température de fusion, un échauffement qui entraîne un changement de couleur. De quoi identifier et tracer prothèses, implants et outils chirurgicaux sur le long terme et sans introduire de creux ou de recoin susceptibles de devenir le nid de quelques microbes ou bactéries. Mais attention : un double passage du faisceau en un point peut malgré tout endommager la matière. C’est pourquoi les équipes de ES TECHNOLOGY ont développé, spécialement pour ce type d’application laser, une police de caractères spécifique, ne présentant pas de zone de conflit, ces zones sur lesquelles le faisceau laser passe habituellement par deux fois au cours d’un cycle de marquage.
Pour tout renseignement sur le marquage laser dans le secteur médical, n’hésitez pas à contacter nos spécialistes des applications laser industrielles : commercial@eslaser.com ou 05.56.64.40.29

Evitez la surchauffe. 3e partie : Système de refroidissement thermoélectrique

Dans le cas de l’utilisation d’un laser à diodes de faible puissance, un système de refroidissement thermoélectrique peut se révéler suffisant à réguler la température du laser. Ces systèmes fonctionnent un peu sur le même principe que les systèmes de refroidissement liquide. Mais ici, ce sont des électrons (et non un liquide) qui servent à dissiper la chaleur produite par le laser. Avec un MTBF de 100 000 heures de travail, les systèmes de refroidissement thermoélectriques sont particulièrement fiables. Ils sont également compacts et précis (0,1°C) ce qui permet de les intégrer directement au cœur du laser à diode ou dans un système plus complexe dans le cas d’applications nécessitant plus de puissance. Toutes ces caractéristiques en font des systèmes de refroidissement de plus en plus prisés lorsqu’il s’agit d’applications laser à faible puissance.

La gravure laser

La gravure laser consiste en un usinage, plus ou moins profond, selon le matériau et le rendu souhaité.
Ce sont les densités d'énergie élevées des faisceaux lasers pulsés qui permettent d’obtenir une gravure, sur les métaux notamment, par évaporation d'une partie du matériau. Selon les paramètres du laser et le nombre de passes, réglables en général par l’intermédiaire du logiciel de pilotage fourni à l’achat du système, il sera possible de creuser le matériau à la profondeur souhaitée. Autres avantages de la gravure laser : pas de contact mécanique, haute résolution du fait de la finesse du faisceau, vitesse élevée et grande flexibilité.
Le laser de gravure développé par ES TECHNOLOGY par exemple, intègre un laser à fibre Ytterbium de plusieurs dizaines de watts qui présente des temps de réponse très courts, sans fuite de faisceau entre deux marquages. Objectifs : assurer une grande finesse de détails et obtenir des finitions de qualité. La fonction SkyWriting vient encore renforcer ces spécificités. Elle permet en effet de reproduire parfaitement la géométrie des caractères, même les plus petits (inférieurs à 0,5 mm). Et ce sur toutes sortes de matériaux, qu’ils soient durs ou mous, polis, satinés, sablés ou même précieux. Autre innovation intégrée dans cette machine de gravure laser : le varioSCAN. Ce dispositif optique est placé directement dans la tête laser pour refocaliser le faisceau en temps réel et permettre un marquage en 3D, notamment sur des pièces courbes.

Pour plus d'informations sur la gravure laser, n'hésitez pas à contacter nos spécialistes : commercial@eslaser.com ou 05.56.64.40.29

Evitez la surchauffe. 2e partie : Ventilateurs de refroidissement

Pour les applications les plus simples et surtout, pour des lasers industriels présentant des puissances raisonnables, un système de refroidissement constitué de ventilateurs peut s’avérer suffisant. Les lasers à fibre utilisés pour des applications de marquage industriel sont typiquement de ceux dont on peut aisément contrôler la température. En effet, au cœur d’un laser à fibre, ce sont entre 70 et 80 % de l’énergie électrique fournie qui sont convertis en puissance laser. Un point positif pour ce qui est de la consommation électrique du système mais également pour ce qui concerne la faible part d’énergie perdue sous forme de chaleur. Ainsi, le peu de chaleur parasite produite peut facilement être évacué grâce à de simples ventilateurs. Mais, il n’en reste pas moins important d’entretenir ce système de refroidissement par un nettoyage régulier et bien sûr, de toujours veiller à son bon fonctionnement.

Evitez la surchauffe. 1ère partie : Généralités

Comme c’est le cas pour nombre d’autres systèmes industriels, il est important de contrôler la température d’une machine laser en fonctionnement. En effet, lorsqu’un laser, et encore plus un laser de puissance élevée, émet de la lumière, il devient également une source de chaleur qui doit être maîtrisée pour éviter la surchauffe des composants les plus critiques. Une hausse de température peut en effet avoir une incidence non négligeable sur la durée de vie et les performances d’un laser industriel. Mis à part le risque d’endommager de façon irréversible la source laser, une température trop élevée peut altérer la qualité, la stabilité et la forme du faisceau laser ainsi que la longueur d’onde de la lumière émise. Pour certaines applications, en particulier celles qui nécessitent avant tout précision et fiabilité, l’intégration d’un système de refroidissement efficace revêt donc une importance capitale. Et, pour choisir le système le mieux adapté à une application précise, il faudra prendre en compte le coût bien sûr mais également le type et la puissance du laser utilisé.
Nos spécialistes restent à votre disposition pour tout conseil concernant le choix d’un système de refroidissement laser : commercial@eslaser.com ou 05 56 64 40 29.

Le marché chinois du laser industriel se porte bien

Il y a peu encore, le marché du laser industriel chinois ne dépassait pas les 300 unités par an. Mais, voilà bientôt 5 ans que le gouvernement a mis en place une politique d’encouragement au développement de la technologie laser au sein de l’industrie chinoise. Résultat, les demandes en matière d’équipement laser ont connu une croissance fulgurante. En 2008, la valeur du marché a atteint près de 505 M $, soit une hausse de 21 % par rapport à l'année précédente. Et la tendance du marché chinois reste la même. Selon les responsables de l’un des leaders chinois du laser industriel, Han’s Laser Technology Co. Ltd, la société a connu une croissance de 26% de son chiffre d’affaire en 2010. Les prévisions pour 2011 annoncent une nouvelle augmentation de 25%. La société aurait ainsi vendu 100 lasers à fibre de puissance pour des systèmes de découpe en 2010 et espère porter ce chiffre à 150 en 2011. D’autant que le marché chinois reste dominé par des produits nationaux qui représentent aujourd’hui jusqu’à 80% des lasers industriels utilisés dans le pays.
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