Laser vanadate – terminologie et champs d’application

Le laser vanadate, chimiquement Nd:YVO4, est un laser d’état solide (généralement pompé par diode) similaire au laser Nd:YAG, mais avec un cristal hôte différent (YVO au lieu de YAG). Un cristal dopé au néodyme yttrium vanadate est utilisé dans le vanadate pour produire le faisceau laser. Tandis que l’excitation ou l’émission du laser se produit via le dopage au néodyme, le laser vanadate a la même longueur d’onde que le laser YAG (1064 nm).

Avantages du système laser

La pompe vanadate est plus facile à pomper avec la bande d’absorption beaucoup plus large que celle du laser YAG. Cela permet à la dérive de la longueur d’onde des diodes de la pompe (p. ex. en chauffant) de provoquer moins de fluctuations dans la puissance de sortie. L’efficacité optique est plus importante que celle d’un laser YAG, c’est pourquoi le retrait de la chaleur résiduelle est moins crucial ou la puissance de sortie (avec le même volume de cristal et la même géométrie) est plus élevée.

Un laser vanadate peut être utilisé pour marquer une grande variété de matériaux différents, largement les mêmes que le laser YAG peut marquer. Le laser peut pratiquement marquer tous les métaux, plastiques et matériaux partiellement organiques. Le laser vanadate peut produire plus d’impulsions par seconde que le laser YAG. Cela peut être avantageux pour les marquages rapides sur du plastique, puisqu’il y a toujours un recoupement des pulsions.

Un laser peut généralement uniquement interagir avec une pièce s’il dispose d’une absorption suffisamment élevée. La puissance reflétée ou transmise est – visiblement – inutile pour le traitement au laser.

Puisque le laser émet en proche infrarouge, en règle générale, il peut être affirmé que tout matériel qui est transparent pour l'œil humain ne peut pas être traité avec du proche infrarouge. Par conséquent, les verres non colorés, le plexiglas, le polystyrène et autres similaires ne peuvent pas être traités. C’est possible avec laser CO2.

Faibles coûts d’exploitation

Le laser YVO4 n’implique pas de coûts supplémentaires d’exploitation outre les frais d’électricité. Ainsi, le système laser est considéré comme très économique pour une utilisation quotidienne et remplace de plus en plus les systèmes de marquage conventionnels utilisant de l’encre et des étiquettes. Toutefois, tant avec le laser vanadate qu’avec le laser YAG, les diodes de la pompe doivent être remplacées après environ 15 000 – 20 000 heures de fonctionnement. Cela représente un inconvénient comparé aux lasers à fibre dont les diodes de la pompe ne sont pas soumises à des intervalles de maintenance réguliers.

Contrairement aux imprimantes à jet d’encre, les systèmes laser fournissent une qualité d’impression élevée avec des frais d’exploitation plus faibles (pas de consommables, pas de buses bloquées, etc.) et très peu de maintenance. Toutefois, l’investissement est beaucoup plus élevé.

Si un carton préimprimé est marqué avec le système laser, un marquage très contrasté avec un temps de marquage court est produit sur le support.

Quelle est la durabilité des marquages avec le système laser ?

Les marquages laser sont généralement très durables, puisque le marquage est souvent réalisé dans le volume du matériau et pas uniquement dans la surface. Contrairement aux images imprimées, les textes ou codes-barres, les marquages laser résistent à l’abrasion et sont complètement indélébiles. Même les solvants, l’huile, les alcalies et acides, ainsi que les températures élevées ne peuvent pas altérer le marquage. C’est une des raisons pour lesquelles les systèmes de marquage laser sont devenus aussi pertinents au cours des dernières années lorsqu’il s’agit du marquage de composant lié à la sécurité, par exemple pour empêcher la contrefaçon.
Dans les voitures aussi, il y a de plus en plus de composants marqués à l’aide d’un laser. Cela comprend notamment les commutateurs de tableau de bord, les plaques signalétiques, les marquages pour les composants liés à la sécurité (p. ex. les boucles de ceintures de sécurité) et les composants onéreux (composants de moteur, ex. arbres à cames).