Micro-usinage laser

Qu’est-ce que le micro-usinage laser ?

Le micro-usinage laser est un processus de fabrication de précision qui utilise un faisceau laser pour ablater de la matière à une échelle microscopique. Les pièces usinées peuvent être relativement grandes, mais les structures produites, telles que des trous, des rainures ou des formes, peuvent être de l’ordre du millimètre ou du micromètre. Selon la configuration optique, la taille du laser est généralement comprise entre 10 et 60 μm, ce qui permet de traiter des formes très fines dans tout type de matériau, y compris des matériaux très durs ou cassants.

Pourquoi solliciter GF Machining Solutions pour le micro-usinage laser ?

Forte d’une solide expertise en développement de logiciels et en photonique, GF Machining Solutions développe en permanence des systèmes laser inspirés par 70 ans d’expérience dans les centres d’usinage de précision de pointe.

Avec l’intégration de Microlution en 2016, GF Machining Solutions a considérablement renforcé sa position dans le domaine du micro-usinage laser et est désormais un leader de l’innovation et du marché.

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La plupart des applications de micro-usinage nécessitent des lasers à impulsions ultracourtes, également appelés lasers femto. Avec 15 ans d’expérience dans le domaine des lasers femto, GF Machining Solutions développe ses propres produits, tels que le Femto FlexiPulse™, avec les meilleurs fabricants de sources lasers au monde.

Grâce à une présence mondiale et à un savoir-faire unique, les ingénieurs d’application laser de GF et la GF Academy sont là pour vous accompagner et vous aider à exploiter tout le potentiel de votre solution laser GF afin de répondre au mieux à votre application.

Micro-gravure

Ce type d’usinage modifie la surface d’une pièce en utilisant une définition 3D du motif à produire. Avec une machine « cinq axes », la surface gravée peut être très complexe. La micro-gravure est populaire dans de nombreux secteurs tels que les « Monnaies », l’horlogerie et les produits de luxe, ainsi que pour la fabrication de semi-conducteurs, de moules et matrices, d’outils et de dispositifs médicaux.

Micro-usinage

Idéal pour produire des formes ou des cavités de haute précision, le micro-fraisage utilise également une définition 3D du volume à retirer. Le micro-fraisage va plus loin encore en permettant une plus grande précision et des pièces de plus grande taille, ainsi qu’un plus grand nombre de possibilités concernant les formes et les finitions de surface. Complément parfait à l’usinage par électroérosion et au fraisage, le micro-fraisage permet de produire des micro-moules, des micro-outils et des pièces en matériaux très durs avec de petits détails et des arrêtes vives .

Micro-découpe

Utilisée dans de nombreuses applications nécessitant des formes de haute précision, la micro-découpe permet d’obtenir des tolérances serrées sur des matériaux généralement d’une épaisseur inférieure à 2 mm. Ces types de caractéristiques sont présents dans un large éventail de secteurs, tels que l’aérospatiale, les dispositifs médicaux, les composants électroniques.

Micro-perçage

Le micro-perçage englobe une large gamme de trous traversants de haute précision dans différents secteurs, tels que l’électronique, l’automobile, la médecine et l’aérospatiale. Les formes vont de trous carrés de 30 μm aux céramiques de 300 μm d’épaisseur, en passant par des trous de 500 μm sur des métaux de 5 mm d’épaisseur, qui nécessitent tous une répétabilité, un contrôle de la coupe et des finitions de surface lisses.

Principaux avantages concurrentiels

Sources laser pour chaque application

Proposez des lasers femtoseconde infrarouges et verts afin d’optimiser vos formes géométriques dans votre gamme de matériaux. Tirez parti des lasers nanoseconde pour un rendement plus élevé et un retour sur investissement plus rapide. Profitez du meilleur des deux mondes avec nos solutions laser à double source.

Scanners à trois ou cinq axes

Nos scanners 3D (trois axes optiques) permettent un usinage efficace en utilisant un vaste champ de vision avec une vitesse et une qualité élevées. Nos scanners « 5D » (cinq axes) permettent une découpe et un perçage répétable avec maitrise du taper positif, nul et même négatif (cône inversé).

Solutions modulaires ou clé en main

Choisissez l’une de nos nombreuses solutions standard pour lancer votre production dans des délais très courts. Réaliser vos pièces en travaillant avec notre équipe interdisciplinaire expérimentée sur une solution clé en main.

Métrologie lors du process en ligne (in)

Nos systèmes de vision intégrés et nos palpeurs de mesure permettent la qualification des pièces et un référencement précis des pièces. Augmentez vos marges en améliorant votre rendement et en réduisant le temps accordé au contrôle des pièces.

Aperçu de nos solutions

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Série LASER S

Texturation innovante et augmentation de la productivité

LASER P 400

Conçue pour une précision extrême et une qualité sans compromis

ML-5

Obtenez une excellente qualité des arêtes, de surface, et des parois droites

ML-10

Optimisation ultime de l’espace de travail pour les applications aérospatiales

MLTC

Simplifiez les processus d’usinage complexes dans la découpe des tubes pour les applications médicales

Notre gamme de machines de micro-usinage laser

Micro-gravure/Micro-Usinage
Micro-découpe
Micro-perçage

Micro-gravure/usinageMicro-découpeMicro-perçage

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LASER P et S
Machine
XYZ travel (mm)
Machining volume full 5ax (mm)
Max. part weight (kg)
Machine XYZ travel (mm)
Machining volume full 5ax (mm)
Max. part weight (kg)
LASER P 400 fs 600 x 400 x 300
600 x 400 x 250 *
50
LASER P 400 U fs 600 x 400 x 300
Ø 140 x Z245 with F100 M39
4
LASER S 1000 U fs 1000 x 550 x 880
Ø 510 x Z480 with F163
150
LASER S 1200 U fs 1200 x 900 x 970
Ø 1200 x Z790 with FS163
1200

* Taille de pièce max.

ML-5/ML-10/ML-TC
Machine
Number of motion axes
Type of beam delivery
Type of LASER
Machine Number of motion axes
Type of beam delivery
Type of LASER
ML-5 3-axis / 5-axis
2-axis / 3-axis / 5-axis scanheads
IR femtosecond, Green femtosecond
ML-10 5-axis
Fixed optics / articulated wrist / 3-axis scanhead
IR nanosecond, IR millisecond
ML-TC 4-axis
fixed optics
IR nanosecond, IR femtosecond

Possibilités d’application

Filières

Réduisez votre coût par pièce en usinant directement la pièce finale sans consommables. Les formes complexes nécessitant des « murs droits » peuvent être facilement usinées sans avoir besoin d’électrodes ou de micro-perceuse précis. Obtenez n’importe quelle géométrie en chargeant simplement un nouveau programme de pièces.

Niveaux de planéité élevés

Le logiciel Smart CAM, une grande stabilité des machines et l’utilisation de sources laser femtoseconde aux normes les plus élevées sont les clés pour maîtriser les tolérances géométriques les plus difficiles, en particulier dans les secteurs de haute précision tels que la médecine, l’horlogerie ou l’électronique. Obtenez des valeurs typiques de tolérance de planéité de plus ou moins 3 μm et de rugosité de surface  d’environ 0,23 μm.

Usinage de matériaux durs

Des métaux durs aux céramiques et au verre, usinez tous type de matériaux dans vos applications de semi-conducteurs et de composants électriques grâce à nos sources laser femtoseconde et nanoseconde, également disponibles en configuration à double laser.

Les plus petits détails pour l’électronique du quotidien

Du concept à la pièce, programmez facilement votre parcours d’outils grâce à notre puissante solution logicielle LaserSUITE360, et obtenez le plus haut niveau de détails.

Testeur de carte électronique

La miniaturisation des composants électroniques nécessite l’usinage de formes plus petites et plus précises. Notre plateforme de micro-usinage laser ultra rapide ML-5 est capable d’obtenir des rayons internes inférieurs à 3 μm et des parois latérales « droites » pour répondre aux exigences des fabricants.

Composants des montres

Composées de centaines de composants extrêmement petits et avec des tolérances serrées, les mouvements de montres nécessitent l’utilisation de solutions de micro-usinage laser ultra courts pour réduire les coûts, accélérer les temps de cycle, et augmenter la productivité par rapport aux méthodes d’usinage traditionnelles.

Éclairage automobile

Avec la capacité de produire des détails nets et de graver de grands moules, notre centre d’usinage de LASER S 1200 U femto « cinq axes », fonctionnant dans la longueur d’onde verte, permet un prototypage rapide avec gravure directe sur les polymères, peut contrôler les effets de brillance et respecte l’intégrité de la surface.

Lamages

Éliminez les opérations inutiles grâce au micro-usinage laser pour les lamages . Coupez des profils, percez des trous et usinez toutes les lamages avec une seule et unique configuration.

Positionnement cinq axes précis

Obtenez une répétabilité des formes et un positionnement exact. Les systèmes de vision intégrés et les palpeurs de mesure garantissent que la pièce entrante est mesurée et qualifiée pour atteindre des tolérances de positionnement serrées.

Petites pièces, gros volume

Fabriquer des pièces dont le diamètre extérieur est inférieur à 0,3 mm grâce au système de manipulation de petits tubes de la machine de découpe de tubes laser MLTC.

Médical

Il existe une tendance claire à la miniaturisation et la précision des formes devient de plus en plus cruciale. Nos solutions de micro-usinage laser de haute précision répondent aux besoins des fabricants de dispositifs médicaux en matière de productivité, de qualité et de conformité aux réglementations strictes.

Aérospace

De nouveaux matériaux et revêtements de barrière thermique nécessitent une nouvelle approche pour l’usinage des composants aérospatiaux. Nos solutions laser permettent de traiter les trous de mesure, les géométries de diffuseurs et les joints sur presque tous les matériaux.

EC/ICT

Les préhenseurs des Wafer sont fabriqués à partir de métaux tels que l’aluminium ou l’acier, ou de matériaux plus exotiques tels que le carbure de silicium ou le verre. Nos procédés laser permettent un usinage précis des trous, des fentes, des broches et des rainures, pour assurer une manipulation sécurisée des plaquettes de silicium de grande valeur.

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