Il s’agit d’une technologie moderne qui devient de plus en plus nécessaire dans presque toutes les industries manufacturières. Son utilisation est la méthode la plus précise et la plus économique qui existe, pour certains et pour les seuls. Elle n’est pas pleinement utilisée en raison de connaissances insuffisantes. Cette nanotechnologie est une méthode d’avenir basée sur la réalisation de produits, sous-ensembles, assemblages et même systèmes miniatures.
Son utilisation permet d’augmenter la qualité du travail et la flexibilité de la production et du diagnostic. Aujourd’hui, dans la technologie militaire, l’industrie et la médecine, on rencontre des machines-dispositifs laser de différents buts, constructions et types.
1. Traitement des métaux
Dans l’industrie de transformation des métaux, ils ont trouvé des applications dans le travail des métaux, la mesure et le contrôle de la qualité. Dans le traitement des métaux, ils sont utilisés pour : le perçage (voir drillingadvisor.org), la coupe, le marquage, le contourage, le soudage et le traitement thermique.
Ils se composent : d’un laser, d’un système de transfert de faisceau optique, d’une pièce à usiner, d’un établi à coordonnées, d’un système d’alimentation en énergie et d’une unité de commande. Leur traitement du matériau est basé sur la conversion en chaleur de l’énergie lumineuse hautement concentrée, obtenue par rayonnement stimulé. Contrairement à un outil conventionnel, il n’est pas nécessaire de l’approvisionner pour la production ou de le stocker.
Il produit un faisceau de lumière laser uniforme et focalisable qui peut être concentré et dirigé avec une grande précision. Un faisceau est un outil dans le système d’usinage. L’unité de commande est un système matériel et logiciel complexe dont la tâche est de traiter des blocs d’informations de programme, de contrôler les déplacements multiaxiaux, les paramètres, les paramètres de traitement et les capteurs.
La fabrication de ce type de machine pour des applications industrielles a commencé il y a trente ans. Le fonctionnement des machines laser peut représenter un danger non seulement pour l’utilisateur mais aussi pour d’autres personnes à une distance considérable. En raison de ce danger potentiel, seules les personnes formées à l’utilisation de ces machines doivent les utiliser.
2. Soudage
Le soudage laser dans la production industrielle est en constante augmentation. Dans presque tous les secteurs de l’industrie, de la microélectronique à la construction navale, et surtout dans l’industrie automobile, on peut tirer parti des principaux avantages de cette technologie : haute densité de puissance ou faible apport de chaleur, faibles pertes de chaleur, petites déformations, vitesse de soudage élevée, haute qualité des joints, accès d’un seul côté et grande flexibilité.
Les inconvénients majeurs tels que les coûts d’investissement élevés et l’augmentation des coûts de préparation du joint peuvent être compensés par une vitesse de soudage élevée et un post-traitement inutile du joint résultant de petites déformations de la pièce après le soudage et une qualité de joint élevée. Ces avantages permettent le soudage de couches minces et de structures légères, ainsi que le soudage de pièces usinées qui, après soudage, entrent directement en service.
Les effets de l’augmentation de la productivité ne sont atteints que lorsque la structure est adaptée au soudage, lorsqu’il n’y a pas de problèmes de jonction dans le processus de production et lorsque les exigences de préparation précise des joints et de guidage précis du faisceau sont satisfaites.
La densité de puissance élevée de ce type de soudage permet de souder avec un faible apport de chaleur dans le matériau, ce qui entraîne des taux de refroidissement très élevés. Les taux de refroidissement élevés, lors du soudage de l’acier, entraînent une forte augmentation de la dureté dans la zone de soudure.
3. Gravure
Dans ce procédé, on n’utilise pas d’encre ou d’outils qui consument la surface. Le traitement des matériaux de cette manière présente de nombreux avantages. Aucun contact, le procédé est sec et propre, flexible et économique. Le seul outil utilisé pour le traitement est un faisceau laser. Il vous permet de faire ce que vous voulez. Pour en savoir plus sur ce type de machines, consultez ceci.
4. Traitement thermique
Il permet de réaliser efficacement le chauffage local de la couche superficielle du matériau traité thermiquement. De cette façon, presque toutes les formes connues de traitement thermique et chimico-thermique peuvent être réalisées jusqu’à présent, qui ont pour tâche d’améliorer les caractéristiques mécaniques ou physico-chimiques d’une surface à traiter donnée.
Ceci peut être appliqué, par exemple, lors du pliage de la tôle. L’usinage au laser peut être utilisé pour façonner grossièrement des produits en tôle par pliage. Il permet de plier des pièces de tôle fines et des pièces profilées sans outils.
L’absence d’outils et des principes d’usinage plus simples réduisent le coût de l’usinage et augmentent l’efficacité et la flexibilité du pliage de la tôle. Le procédé est adapté aux conditions de production individuelle et à petite échelle, pour les pièces de profils complexes de matériaux difficiles à usiner.
Il s’applique également à l’élimination de la corrosion. Un nouveau procédé de traitement au laser qui élimine avec succès la corrosion sur les métaux, encore plus rapidement que les anciennes couleurs, par exemple. L’oxygène qui est piégé dans la couche de corrosion est absorbé principalement par l’énergie des photons. De cette façon, la corrosion est proprement éliminée du matériau, laissant la surface du matériau propre et prête à recevoir de nouveaux revêtements ou traitements.
En contrôlant la boucle fermée, pendant ce traitement, il n’endommage pas le matériau sous la couche de corrosion ou ne cause aucune déformation du matériau, il n’y a donc aucun changement physique, structurel ou chimique. De cette façon, il est également possible de traiter des matériaux mous (plastique, caoutchouc, verre…) dont on veut enlever l’ancienne peinture, le vieux revêtement, etc.
5. Application dans l’industrie
Dans l’industrie, ils sont souvent utilisés pour traiter des matériaux et différents procédés technologiques peuvent être utilisés. Il est basé sur l’utilisation de l’énergie lumineuse sous forme d’un jet photonique qui, au contact du matériau échantillon, provoque sa fusion et son évaporation locales. Il est également possible de traiter des matériaux très durs et même les plus durs, comme le diamant, qui peut être utilisé pour réaliser des surfaces en relief, des gravures, etc.
Les lasers à gaz et à solide sont utilisés pour traiter les métaux et les non-métaux. Ils sont utilisés dans l’industrie notamment pour : la découpe de matériaux, le soudage, le traitement thermique local, le revêtement, la fusion, le perçage de petits trous, l’inspection de produits, la mesure, etc.
6. Usage médical
Les lasers sont largement utilisés en médecine, principalement comme technique chirurgicale, mais dans de nombreux domaines de la médecine, ils sont également utilisés comme méthodes non chirurgicales. Il existe plusieurs études examinant les effets réels de la thérapie laser visant à déterminer les paramètres optimaux pour son utilisation en médecine.
Les domaines dans lesquels ils sont le plus utilisés sont : la dentisterie, l’ophtalmologie (traitement des troubles oculaires), la dermatologie, l’orthopédie (traitement des os, des ligaments et des muscles), l’oto-rhino-laryngologie (traitement des troubles de l’oreille, de la gorge et du nez), l’urologie, la neurochirurgie, l’oncologie (traitement du cancer), la pneumologie (traitement des troubles respiratoires), la gastro-entérologie (traitement des troubles gastro-intestinaux), etc.
7. L’industrie militaire
La technologie laser est largement utilisée dans l’industrie militaire, et son utilisation se fait de la même manière que dans les autres industries (traitement des métaux), mais en respectant les spécificités propres à ce type de production.
L’utilisation possible des lasers dans des conditions de combat et en cas de situation de guerre dans les armées modernes se limite principalement à trois fonctions, le marquage et le pointage des cibles, l’effet direct sur la cible et comme moyen de communication.
Nous espérons que cet article vous a permis de comprendre l’importance de développer ce type de technologie. Il est présent dans divers domaines. Si vous vous intéressez à la fabrication industrielle, participez et soutenez l’automatisation de la technologie qui a contribué à la productivité et à la réduction des coûts de main-d’œuvre. Il s’agit d’un revirement complet en matière de fabrication – oubliez les processus manuels !