Tout traitement de matériaux commence bien sûr par le matériau. Le micro-usinage au laser est une bonne option pour la fabrication de pièces, car les matériaux absorbent la lumière, ce qui entraîne une transformation physique de la structure du matériau. Qu'il s'agisse d'un processus thermique comme celui des lasers infrarouges ou du mécanisme photo-ablatif des lasers ultraviolets, la lumière laser peut percer des trous, couper, souder et marquer une grande variété de matériaux. Mais pour des résultats d'usinage optimaux, il est impératif de choisir un laser qui émet de la lumière à la longueur d'onde la mieux adaptée au matériau.
Arthur Schawlow, co-inventeur du laser, était un homme de spectacle et avait pour habitude de faire une démonstration amusante de la façon dont différents matériaux absorbent la lumière laser. À l'aide d'un laser primitif - sous la forme d'un pistolet à rayons - il envoyait le faisceau dans un ballon transparent fait d'un matériau qui transmettait simplement la longueur d'onde sans l'absorber. Les photons passaient à l'intérieur où un ballon en forme de Mickey Mouse fait d'un matériau différent absorbait la lumière et éclatait sans endommager le matériau externe. Il s'agit d'une démonstration claire de la façon dont différents matériaux absorbent ou transmettent la lumière en fonction de la longueur d'onde du photon.
Chez Potomac, nous utilisons un certain nombre de lasers allant de l'infrarouge à l'UV afin de pouvoir sélectionner la longueur d'onde laser adaptée au matériau que nous traitons. Les lasers CO2 sont utilisés depuis des années comme outil de travail dans l'industrie automobile, car les métaux absorbent fortement dans la région infrarouge. Nous sommes capables de percer des trous dans les buses, les masques d'ombre et les filtres en acier inoxydable, en cuivre, en titane et en aluminium avec cohérence et répétabilité.
Pour certains matériaux tels que les polymères organiques, les tissus humains, le diamant et même le quartz, l'invention de lasers commerciaux fonctionnant dans l'UV lointain a ouvert de nombreuses applications. La lumière laser excimère à 193 nm, par exemple, est fortement absorbée par presque tous les matériaux et a permis des innovations récentes, notamment la chirurgie oculaire LASIK.
Potomac utilise des lasers excimères à 248 et 193 nm pour fabriquer une grande variété de dispositifs médicaux et de produits biotechnologiques. Les polymères organiques sont utilisés dans les cathéters et autres dispositifs jetables, ainsi que pour fabriquer des dispositifs microfluidiques. Le micro-usinage au laser excimère est donc notre premier choix pour ces applications.
Le verre est un matériau particulièrement difficile à usiner mécaniquement, ce qui fait du micro-usinage laser le meilleur choix en raison de ses propriétés sans contact. Il faut tenir compte des variations entre les types de verre, mais la plupart des verres absorbent mieux quelque part dans la région ultraviolette. Bien que nous voyons de nombreuses applications pour les tests d'étanchéité et autres perçages de trous, ce spectre d'absorption limité fait également du verre un excellent substrat pour les revêtements ou films conducteurs où un motif précis est souhaité sans endommager le verre.
Potomac prend en compte un certain nombre d'autres considérations lors du choix du bon outil pour un travail dont nous parlerons dans les prochains articles, mais avant tout, Potomac fait correspondre l'absorption du matériau à la longueur d'onde du laser pour offrir à nos clients des résultats de micro-usinage optimaux.
