LE PERÇAGE LASER

Le Procédé de Perçage Industriel au meilleur Rendement

Laser Drilling -Welding-Cutting-Engraving-Titane-Medical Device-dnalaser.ch

Le Perçage laser est un procédé d’usinage thermique qui consiste à focalisé un faisceau laser, dont le profil  énergétique a été consciencieusement élaboré, sur la surface du matériau. Ce faisceau concentré de haute densité énergétique va alors provoquer la fusion, la vaporisation ainsi que la sublimation de la matière.  La pression générée par l’onde de choc et le gaz d’assistance éjecte la matière fondue hors de la cavité réalisée. Ce procédé d’usinage thermique est adapté à la réalisation de trous borgnes ou débouchant dans tous types de matières. Selon la technologie choisie, la vitesse de perçage peut atteindre plusieurs centaines de trous à la seconde

Le perçage laser peut être réalisé à la volée (on-the-fly), par percussion ou bien par trépanation  (voir illustration)

Perçage par Percussion :

La percussion est un procédé de perçage laser statique. Ce process consiste à réaliser un trou à l’aide d’une répétition d’impulsion laser  (énergie et géométrie contrôlées) à une localisation précise sur une pièce immobile. Cette méthode est applicable pour réaliser des diamètres allant de  30 à 1000 μm pour une profondeur maximum de 30mm. Les limites du process dépendant principalement de la matière traitée ainsi que de la technologie utilisée.

Ce procédé est un bon compromis entre la qualité et la vitesse de process. Cette méthode est très prisé dans l’industrie aéronautique pour le perçage des trous de refroidissement sur les composants de turbines ainsi que dans l’industrie automobile.

Laser Drilling-Pico-Brass-Turbine-Filter-Blade-Watch- Injection-nozzle-dnalaser.ch
Laser Drilling-Pico-Brass-Turbine-Filter-Blade-Watch- Injection-nozzle-dnalaser.ch

Perçage par Trépanation:

La trépanation est un procédé de perçage laser similaire à de la découpe. Par conséquent, le diamètre de perçage n’est pas limité par la forme du faisceau. Ce procédé en 1 passe d’usinage nous permet d’obtenir la meilleure qualité de perçage cependant, le temps d’usinage est plus élevé que lors d’un perçage par percussion. Des tolérances de l’ordre de ±5um sont atteignable sur des matériaux fin.

Le faisceau laser est focalisé sur un diamètre au moins 3 fois inférieur à celui du trous à réaliser. Le faisceau est alors déplacé sur une trajectoire circulaire, soit en déplaceant la pièce ou la tête de perçage, soit à l’aide d’une optique de trépanation.

La trépanation permet l’obtention de trous cylindriques d’excellente qualité.

Ce procédé est populaire dans le domaine médical, aeronautique, horloger ainsi que dans l’industrie automobile. La haute qualité de perçage ainsi que les investissements inférieurs par rapport aux autre technologies en font le process de perçage laser le plus répandu aujourd’hui.

Perçage à la volée :

Ce procédé de perçage laser est le plus répandu pour le perçage de filtre de fluide automobile ainsi que dans l’industrie alimentaire due à la quantité élevée de trous requis. Cette technique consiste à envoyé des impulsions laser à fréquence constante sur une pièce en mouvement. Un tir laser unique réalise alors un trou. La distance entre les trous étant ajustée par le rapport entre la vitesse de déplacement absolu et la fréquence des impulsions laser.

La haute cadence de production, entre 10 et 10000 trous par seconde, ainsi que la flexibilité du process, en font le moyen le plus efficace pour percer une grande quantité de trous.

Le choix de la source laser et de la machine de production dépend directement de la matière ainsi que de l’épaisseur à percer et la qualité souhaitée.

Laser Drilling-Pico-Brass-Turbine-Filter-Blade-Watch- Injection-nozzle-dnalaser.ch
Laser Drilling-Pico-Brass-Turbine-Filter-Blade-Watch- Injection-nozzle-dnalaser.ch

Domaine d’applications :

Le perçage laser est applicable sur tous types de matériaux métalliques comme les alliages résistant à la corrosion et hautes températures (Hastelloy, Nimonic, Tungstène, Molybdène, …), tout type de métaux précieux, les alliages non-ferreux ainsi que les aciers inoxydables et fortement alliés.

Les dernières évolutions au niveau des sources laser nous permet également de réaliser des trous d’une extrême précision dans des matériaux comme le saphir, différents cristaux, la nacre, l’onyx, l’Ohara, la céramique et autres matières fragiles

Les caractéristiques du perçage laser :

  • Usinage sans contact
  • Effet minimal sur la matière traitée
  • Faibles déformations et contraintes thermiques
  • Perçage avec une inclinaison de 10° par rapport à la surface réalisables