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Usinage des matériaux transparents

L'usinage des matériaux transparents consiste à découper, souder, percer et graver en minimisant le stress mécanique.

Les lasers à impulsions brèves ou ultra brèves permettent d’usiner les matériaux transparents avec ou sans enlèvement de matière et de modifier leurs caractéristiques physiques dans le volume.

Les caractéristiques du procédé d'usinage des matériaux transparents :

Bénéfice usinage des matériaux transparents


Bénéfices

  • Usinage dans la masse : modification laser localisée - pérenne dans le temps - pas de couche organique ajoutée
  • Découpe sans ablation : pas de génération de poussière - très rapide - pas de conicité
  • Découpe avec ablation : rapide - à géométrie contrôlée
Performances usinage des matériaux transparents


Performances

  • Usinage dans la masse : jusqu’à 15 MPa de tenue mécanique
    pour certains verres, précision micrométrique
  • Découpe avec ou sans ablation : précision de quelques μm
  • Découpe avec ablation : rapport de forme jusqu’à 50
Productivité usinage des matériaux transparents


Productivité

  • Découpe sans ablation : > 100 mm.s-1, peut découper jusqu’à 1 mm d’épaisseur en un seul passage
  • Usinage dans la masse : < 100 mm.s-1 pour la soudure et quelques centaines de mm.s-1 pour la modification d’indice
  • Découpe avec ablation : jusqu’à quelques dizaines de mm.s-1 de vitesse d’usinage suivant les épaisseurs
Mise en oeuvre du laser - usinage des matériaux transparents


Mise en œuvre du laser

  • Usinage dans la masse : objectif à grande ouverture numérique,
    scanner
  • Découpe sans ablation : mise en forme de faisceau spéciale type
    Bessel
  • Découpe avec ablation : usinage par transparence
Etat de surface usinage des matériaux transparents


Etat de surface

  • Découpe sans ablation : rugosité surfacique inférieure à 500 nm
  • Découpe avec ablation : rugosité surfacique inférieure au μm

 

Les matériaux transparents concernés :

  • Verre
  • Cristaux
  • Céramique transparente

Fiche procédé

Domaines d'applications

  • Horlogerie
  • Optique
  • Display
  • Électronique

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