Considérations pour le marquage du métal au laser

Dans quelle mesure les types de laser, les objectifs de marquage et le choix du matériau affectent le marquage du métal ?

Boîte en métal gravée avec une machine laser à fibre d'Epilog

La gravure au laser de codes-barres, de numéros de série et de logos sur des métaux constitue une application de marquage très populaire, que ce soit sur les SYSTÈMES LASER à CO2 ou à fibre.

Grâce à la durée de leur vie opérationnelle, au peu d'entretien qu'ils requièrent et à leur prix relativement bas, les lasers à fibre représentent la solution idéale pour les applications de marquage industrielles. Ces types de lasers permettent d'obtenir une marque permanente et très contrastée, mais n'affectent pas l'intégrité de la pièce.

Lorsque vous marquez des métaux nus avec un laser à CO2, une bombe (ou pâte) spéciale est utilisée pour traiter le métal avant qu'il ne soit gravé. La chaleur émise par le laser à CO2 lie le produit de marquage au métal nu, ce qui produit une marque permanente. Rapides et abordables, les lasers à CO2 peuvent également marquer d'autres types de matériaux, notamment le bois, l'acrylique, les pierres naturelles, etc.

Les SYSTÈMES LASER à fibre et à CO2 fabriqués par Epilog fonctionnent avec presque tous les logiciels sous Windows et sont extrêmement simples d'utilisation.

Différences entre les lasers

Comme les différents types de lasers ne réagissent pas de la même manière avec les métaux, certaines considérations doivent être prises en compte.

Il faut plus de temps pour marquer les métaux avec un laser à CO2, car ils doivent par exemple être recouverts d'un produit de marquage au métal ou pré-traités avec ce même produit. Le laser doit également fonctionner selon une configuration vitesse faible/haute puissance afin que le produit de marquage puisse correctement se lier au métal. Les utilisateurs constatent parfois qu'ils peuvent effacer le marquage après la gravure au laser, ce qui indique que l'opération doit être répétée avec une vitesse plus faible et une puissance plus importante.

Plaque métallique marquée avec CerMark sur une machine laser au CO2 d'Epilog
Instruments médicaux marqués avec CerMark sur une machine laser au CO2 d'Epilog

Pour le marquage sur métal avec un laser à CO2, l'avantage est le suivant : la marque est en fait apposée sur le dessus du métal sans aucune perte de matière et n'affecte ainsi ni la tolérance, ni la résistance du métal. Il convient également de noter que les métaux revêtus, tels que l'aluminium anodisé ou le laiton peint, ne nécessitent aucun traitement préalable.

Pour les métaux nus, les lasers à fibre sont considérés comme la meilleure méthode de gravure qui soit. Les lasers à fibre sont parfaitement adaptés au marquage de différents types de métaux : aluminium, laiton, cuivre, métaux nickelés, acier inoxydable, etc. Ils s'utilisent également pour les plastiques techniques comme l'ABS, le PEEK et les polycarbonates. En revanche, certains matériaux sont difficiles à marquer à cause de la longueur d'ondes du laser émise par l'appareil ; le faisceau peut par exemple traverser les matériaux transparents pour laisser des marques sur la table de gravure. Bien qu'il soit possible de marquer des matériaux organiques tels que le bois, le verre transparent et le cuir avec un système laser à fibre, celui-ci ne s'y prête pas vraiment.

Types de marques

Pour s'adapter au mieux au type de matériau faisant l'objet d'un marquage, le SYSTÈME LASER à fibre propose toute une gamme d'options. Le processus de gravure de base implique que le faisceau laser retire de la matière de la surface d'un objet par vaporisation. La marque consiste souvent en une indentation conique en raison de la forme du faisceau. Une gravure profonde peut être obtenue après plusieurs passages dans le système et élimine toute probabilité que la marque ne s'efface si l'objet se trouve dans un environnement aux conditions difficiles.

Couvre-culasse en métal dans une machine laser FiberMark d'Epilog

L'ablation est similaire à la gravure et est fréquemment associée à l'élimination d'un revêtement de finition de manière à mettre à nu le matériau qui se trouve en-dessous. L'ablation peut être réalisée sur des métaux anodisés, plaqués ou laqués.

Un autre type de marques peut être obtenu en chauffant la surface d'un objet. Dans le cas du recuit, une couche permanente d'oxyde créée par l'exposition à une forte température laisse une marque très contrastée sans pour autant altérer la finition de la surface. La formation de mousse consiste à faire fondre la surface d'un matériau pour produire des bulles de gaz qui se retrouvent prises au piège lorsque le matériau refroidit, créant ainsi un résultat en relief. Un polissage peut être obtenu en chauffant rapidement une surface métallique dans le but de modifier sa couleur, ce qui lui donne une finition « effet miroir ». Le recuit fonctionne bien sur les métaux à forte concentration en carbone et en oxyde métallique tels que l'acier allié, le fer, le titane, etc. La formation de mousse s'utilise généralement sur les matières plastiques, bien que l'acier inoxydable puisse également être marqué en utilisant cette méthode. Presque tous les métaux peuvent être polis ; les métaux plus sombres avec un fini mat sont susceptibles de donner les résultats les plus contrastés.

Plaque métallique avec marques de gravure, de polissage et de recuit

Considérations d'ordre matériel

En modifiant la vitesse, la puissance, la fréquence et la mise au point du laser, l'acier inoxydable peut être marqué de différentes manières, notamment par recuit, gravure et polissage. Pour l'aluminium anodisé, le marquage au laser à fibre permet souvent d'obtenir une bien meilleure brillance qu'avec un laser à CO2. Une gravure sur de l'aluminium nu produit cependant moins de contraste : le laser à fibre donnera des nuances de gris et non pas de noir. La gravure profonde associée à des oxydants ou à des remplissages couleur peut tout de même être utilisée pour obtenir une gravure noire sur de l'aluminium.

Des considérations similaires s'appliquent au marquage du titane (le laser a tendance à produire des nuances allant du gris clair au gris très foncé). Cependant, en fonction de l'alliage, il est possible de produire des marquages de différentes couleurs en ajustant la fréquence.

Le meilleur des deux mondes

Les systèmes double source peuvent permettre aux entreprises limitées en termes de budget ou d'espace d'augmenter leur polyvalence et leurs capacités. Il convient cependant de noter qu'il existe un inconvénient : lorsqu'un SYSTÈME LASER est en cours d'utilisation, le second est inutilisable.

Pour plus d'informations sur le marquage du métal avec une machine laser, contactez-nous pour programmer une démonstration avec le distributeur de votre région.

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