Qu'est-ce qu'un laser au CO2 ?

Laser CO2 - parfait pour découper l'acrylique, le plexiglas, le bois, le textile ou le plastique

Pour le profane, un laser est probablement un faisceau lumineux qui permet de couper des objets. L'un ou l'autre a peut-être aussi en tête l'image du personnage de film Dark Vador, qui utilise son sabre laser comme arme contre les ennemis de l'Empire dans Star Wars. On comprend vite que cette technologie impressionnante exerce déjà une forte fascination sur les enfants. Mais que se cache-t-il réellement derrière cette technologie ?

Si l'on examine de plus près le thème du laser, l'efficacité de cette technologie peut être exploitée de diverses manières - il s'agit de bien plus que la simple lumière laser. C'est pourquoi on distingue aujourd'hui une multitude de machines laser avec de nombreuses possibilités d'application : L'une d'entre elles est le laser au CO2.

Le laser au dioxyde de carbone ou CO2 en bref

Le laser à dioxyde de carbone ou CO2 compte, avec le laser à fibre, parmi les machines laser les plus importantes pour l'utilisation industrielle. Il a été développé au milieu des années 60 aux États-Unis par le physicien laser Kumar Patel.  Le terme de laser CO2 signifie qu'il s'agit d'un laser excité électriquement qui utilise le dioxyde de carbone comme milieu laser. C'est pourquoi il fait également partie du groupe des lasers dits à gaz. Il possède une longueur d'onde dans l'infrarouge - entre 9 et 11nm (généralement à 10.600 nm) - et est souvent utilisé en chirurgie ou en médecine, pour les pièces organiques ou dans l'usinage industriel des métaux. Les graveurs laser CO2 de haute qualité de JustLaser sont équipés de sources laser Synrad particulièrement durables et d'une puissance constante.

Le rendement élevé allant jusqu'à 15 pour cent pour des coûts d'acquisition relativement faibles fait du laser CO2 un outil très apprécié pour une utilisation en continu. Selon les besoins, il est également possible d'atteindre des puissances de sortie moyennes plus élevées, jusqu'à 80 kW, et des énergies d'impulsion jusqu'à 100 kJ. En choisissant un graveur laser CO2 de JustLaser, vous profitez de l'expérience de plusieurs décennies de notre équipe, qui vous propose toujours le package parfait pour vos exigences individuelles. Les graveurs laser CO2 de JustLaser comptent parmi les systèmes laser les mieux équipés en série de la branche.

Comment fonctionne un laser CO2 ?

Dans le cas du laser CO2, des ondes électromagnétiques de l'ordre du mégahertz sont envoyées dans un mélange de plusieurs gaz - CO2, azote et hélium. De cette manière, les molécules de CO2 sont excitées et portées à un niveau d'énergie plus élevé. Cette énergie est désormais stockée dans les molécules de CO2 sous forme de vibration ou de rotation. Lorsqu'un photon infrarouge entre en contact avec une molécule de CO2 excitée, cette énergie est libérée sous forme de photon. S'il y a suffisamment de molécules de CO2 excitées, le nombre de photons ainsi générés augmente de manière exponentielle. Ce processus appelé "émission stimulante" produit un rayon laser qui peut ensuite être dirigé avec précision sur la pièce à usiner au moyen d'un miroir dans la découpeuse laser JustLaser. Une tête de coupe est placée directement au-dessus de la pièce à usiner et dirige le faisceau laser vers l'endroit souhaité. La pièce à usiner est fortement chauffée à l'endroit concerné, et le processus de découpe est encore renforcé par un apport d'oxygène. Lors de la gravure ou de la découpe au laser CO2, la température est supérieure à la température d'évaporation individuelle du matériau. C'est ainsi que la gravure ou la découpe ciblée est réalisée à cet endroit.

Types de lasers CO2

Selon le type de construction, on distingue quatre types de lasers CO2 :

Laser à flux longitudinal et transversal

Les lasers à forte puissance de sortie sont souvent construits comme des lasers à flux longitudinal ou transversal. Le principe de fonctionnement est basé sur un mélange de gaz spécial qui est aspiré en continu à travers le tube à décharge à l'aide d'une pompe à vide. En raison de la décharge à courant continu, le dioxyde de carbone contenu dans le gaz laser est décomposé en oxygène et en monoxyde de carbone. Pour que la chaleur perdue puisse être évacuée le plus efficacement possible, plusieurs pompes sont intégrées dans le système de tuyaux et font circuler le gaz laser en continu.

Laser à guide d'ondes

Dans les lasers à guide d'ondes, deux électrodes sont utilisées comme guides d'ondes. La chaleur perdue est évacuée par un résonateur parallélépipédique. Celui-ci présente une surface relativement grande et un faible volume, ce qui garantit une évacuation efficace.

Laser TEA

Si l'on souhaite un laser CO2 qui permet d'obtenir des pressions de gaz très élevées, jusqu'à un bar, avec des durées d'impulsion allant jusqu'à 100 ns, on utilise le laser TEA. TEA signifie "transverse electric excitation at atmospheric pressure", c'est-à-dire une décharge électrique transversale à l'axe optique, à une pression de gaz correspondant à la pression atmosphérique.  

Laser confiné

Dans cette forme de laser CO2, de la vapeur d'eau, de l'hydrogène et de l'oxygène sont ajoutés au mélange gazeux. Ainsi, le monoxyde de carbone qui se forme réagit de manière ciblée en dioxyde de carbone via une électrode en platine.

Possibilités d'utilisation du laser CO2

Les lasers CO2 offrent de nombreux avantages et conviennent pour la découpe, le soudage et le marquage de divers matériaux. Les graveurs laser CO2 flexibles de JustLaser peuvent être conçus individuellement - en fonction de l'application qui présente un avantage pour vos besoins. Les matériaux organiques fins sont traités dans une plage de puissance comprise entre 100 et 400 watts. À des puissances plus élevées (1 à 6 kilowatts), le laser CO2 est utilisé dans l'usinage industriel du métal ou pour la découpe laser sans oxyde. Les machines laser CO2 de haute qualité de JustLaser conviennent parfaitement à l'utilisation dans l'industrie automobile, médicale ou de l'habillement.

Quels sont les matériaux usinés au laser CO2 ?

• Matières plastiques (thermoplastiques, également renforcées par des fibres)
• Textiles
• Bois
• Carton
• Verre
• Acrylique/plexiglas
• Métal
• v.m.

Graveurs laser CO2 de JustLaser

Avec une graveuse laser CO2 de JustLaser, vous avez tout ce qu'il vous faut pour le traitement de vos matériaux. Des décennies d'expérience font de notre équipe de véritables experts qui configurent pour vous votre graveur laser CO2 sous forme de package prêt à l'emploi. Nos graveurs laser comptent parmi les systèmes laser les mieux équipés en série dans le secteur. Toutes nos machines laser CO2 sont équipées des sources laser Synrad, particulièrement durables et d'une puissance constante. Dans ces classes de puissance, Synrad est le premier fabricant mondial de sources laser. Ainsi, le milieu laser est enfermé dans un système entièrement métallique scellé, un système unique et breveté. Avec une excellente qualité de faisceau, les lasers CO2 Synrad peuvent être utilisés en continu, 24 heures sur 24, sans aucune maintenance. Même dans des conditions défavorables, les résultats sont de grande qualité et répondent aux exigences les plus élevées. JustLaser offre en outre des caractéristiques exclusives standardisées, comme par exemple une table de découpe en grille d'aluminium avec fonction de vide, l'éclairage intérieur LED et des valeurs d'accélération qui comptent parmi les plus élevées du marché.