Qu'est-ce que le nettoyage laser ?
En exposant la surface de la pièce contaminée à une énergie laser concentrée, le nettoyage laser permet d'éliminer instantanément la couche de saleté sans endommager le substrat. Il représente la solution idéale pour une nouvelle génération de technologies de nettoyage industriel.
La technologie de nettoyage laser est également devenue une technologie de nettoyage indispensable dans l'industrie, la construction navale, l'aérospatiale et d'autres domaines de fabrication de pointe, notamment pour l'élimination des saletés de caoutchouc sur la surface des moules à pneus, l'élimination des contaminants d'huile de silicone sur la surface des films d'or et le nettoyage de haute précision dans l'industrie microélectronique.
Applications typiques de nettoyage laser
◾ Décapage de peinture
◾ Dégraissage
◾ Élimination des oxydes
Vous connaissez peut-être déjà les technologies laser telles que la découpe, la gravure, le nettoyage et le soudage laser, mais qu'en est-il des sources laser associées ? Vous trouverez ci-joint un tableau récapitulant quatre sources laser, les matériaux adaptés et leurs applications.
Quatre sources laser concernant le nettoyage laser
En raison des différences de paramètres importants tels que la longueur d'onde et la puissance des différentes sources laser, le taux d'absorption des différents matériaux et taches, vous devez choisir la source laser adaptée à votre machine de nettoyage laser en fonction des exigences spécifiques d'élimination des contaminants.
▶ Nettoyage au laser pulsé MOPA
(travail sur toutes sortes de matériaux)
Le laser MOPA est le type de nettoyage laser le plus répandu. MO signifie oscillateur maître. Le système laser à fibre MOPA étant amplifié en parfaite adéquation avec le signal d'amorçage auquel il est couplé, ses caractéristiques essentielles, telles que la longueur d'onde centrale, la forme d'onde et la durée d'impulsion, restent inchangées. De ce fait, la plage de réglage des paramètres est plus étendue. Cette adaptabilité accrue permet de répondre aux besoins de nettoyage de surface de divers matériaux, quelle que soit l'application.
▶ Nettoyage au laser à fibre composite
(Meilleur choix pour décaper la peinture)
Le nettoyage laser composite utilise un laser semi-conducteur continu pour générer un flux de chaleur par conduction. Le substrat à nettoyer absorbe ainsi l'énergie, produisant une gazéification et un nuage de plasma. Il en résulte une pression de dilatation thermique entre le matériau métallique et la couche contaminée, réduisant l'adhérence intercouche. Lorsque la source laser génère un faisceau pulsé de haute énergie, l'onde de choc vibratoire détache les éléments faiblement adhérents, permettant un nettoyage laser rapide.
Le nettoyage composite au laser combine les fonctions des lasers continus et pulsés. Il offre une vitesse et une efficacité élevées, ainsi qu'une qualité de nettoyage plus uniforme. Adapté à différents matériaux, il permet également d'utiliser simultanément différentes longueurs d'onde laser pour éliminer les taches.
Par exemple, lors du nettoyage laser de revêtements épais, l'énergie de sortie d'un laser unique à impulsions multiples est importante et son coût élevé. Le nettoyage combiné par laser pulsé et laser semi-conducteur permet d'améliorer rapidement et efficacement la qualité du nettoyage, sans endommager le substrat. Lors du nettoyage laser de matériaux hautement réfléchissants tels que l'alliage d'aluminium, un laser unique présente des inconvénients liés à la réflectivité élevée. L'utilisation d'un laser combiné laser pulsé et laser semi-conducteur, grâce à la conduction thermique du laser semi-conducteur, augmente le taux d'absorption d'énergie de la couche d'oxyde à la surface du métal. Le faisceau laser pulsé peut ainsi décoller la couche d'oxyde plus rapidement, améliorant considérablement l'efficacité d'élimination, notamment pour le décapage de peinture, qui est plus que doublée.
▶ Nettoyage au laser CO2
(Meilleur choix pour le nettoyage des matériaux non métalliques)
Le laser à dioxyde de carbone est un laser à gaz utilisant le CO2 comme fluide de travail. Il est rempli de CO2 et d'autres gaz auxiliaires (hélium, azote, ainsi qu'une faible quantité d'hydrogène ou de xénon). Grâce à sa longueur d'onde unique, le laser CO2 est idéal pour le nettoyage de surface des matériaux non métalliques, notamment pour l'élimination de colle, de revêtements et d'encre. Par exemple, son utilisation pour retirer la couche de peinture composite sur un alliage d'aluminium ne détériore pas la surface du film d'oxyde anodique et n'en réduit pas l'épaisseur.
▶ Nettoyage au laser UV
(Choix idéal pour les appareils électroniques sophistiqués)
Les lasers ultraviolets utilisés en micro-usinage laser comprennent principalement les lasers excimères et les lasers tout solide. La courte longueur d'onde des lasers ultraviolets permet à chaque photon de délivrer une énergie élevée, capable de rompre directement les liaisons chimiques entre les matériaux. Ainsi, les revêtements sont éliminés de la surface sous forme de gaz ou de particules, et l'ensemble du processus de nettoyage génère une faible chaleur, n'affectant qu'une petite zone de la pièce. De ce fait, le nettoyage par laser UV présente des avantages uniques en microfabrication, notamment pour le nettoyage du silicium, du nitrure de gallium et d'autres semi-conducteurs, du quartz, du saphir et d'autres cristaux optiques, ainsi que du polyimide (PI), du polycarbonate (PC) et d'autres polymères, permettant d'améliorer significativement la qualité de la fabrication.
Le laser UV est considéré comme la meilleure technique de nettoyage laser dans le domaine de l'électronique de précision. Sa technologie de traitement à froid, particulièrement performante, préserve les propriétés physiques des objets. Ce procédé de micro-usinage et de traitement de surface trouve de nombreuses applications dans les télécommunications, l'optique, la défense, la police scientifique, le médical et d'autres secteurs. Par exemple, l'avènement de la 5G a engendré une forte demande pour le traitement des circuits imprimés flexibles (FPC). L'utilisation du laser UV permet un usinage à froid de précision des FPC et d'autres matériaux.
Date de publication : 10 octobre 2022