Salut à tous,
désolé mais en ce moment j'ai pas beaucoup le temps... et il a fallu que cette foutue sciatique se rappelle à moi pour que je passe un peu de temps sur le forum ce soir.
L'ablation d'un vernis est très facile avec une puissance moyenne faible, mais il faut une puissance crête élevée. Les lasers de gravure ont des puissances moyennes d'une dizaine de watts mais sur des impulsions très courtes de l'ordre de quelques centaines de nanosecondes, par exemple :
- Fréquence = 10kHz
- Durée impulsion = 300ns
- Puissance moyenne = 10W
=> PUISSANCE CRETE = 3.3kW
Sans cette puissance crête, ce n'est pas de l'ablation par vaporisation, mais de la combustion qui a lieu. Quand on regarde au microscope un bord fondu/brûlé, c'est très irrégulier, avec des amas brûlés.
L'autre chose importante, c'est la densité de puissance surfacique. 10 Watts focalisés sur une surface d'un m² ne l'échaufferont pas beaucoup... par contre sur 10µm, cela fait 12.7 MW/cm² (MégaWatts par centimètre carré). A titre indicatif, le seuil de fusion pour l'acier est aux alentours de 100kW/cm². La vaporisation est plutôt de l'ordre du MW/cm².
C'est ici que la qualité de faisceau intervient pour beaucoup. La qualité de faisceau c'est le produit du diamètre du faisceau par sa divergence (son angle) en mm.mrad (millimètre * milliradian). Cette qualité est intrinsèque au laser, et elle est conservée quelque soit le système optique derrière (enfin au mieux car la plupart des cas elle est dégradée, mais Jamais améliorée). Prenons un laser de qualité 10mm.mrad qui arrive avec un diamètre de 10mm sur une lentille de focale 100mm : l'angle du faisceau à la sortie de la lentille sera de 100mrad. Donc le spot au plan focal fera 0.1mm car 0.1mm.100mrad = 10mm*1mrad.
Les diodes ont des qualités de faisceau très basse : prenons une des diodes citées ci-dessus. D'abord le faisceau n'est pas isotrope (n'a pas les mêmes caractéristiques dans toutes les directions de l'espace) :
divergence de 32° pour un "diamètre" de 100µm => 56mm.mrad
divergence de 8° pour un "diamètre" de 2mm => 280mm.mrad
Le système optique qui va récupérer la puissance de la diode devra être dimensionné pour accepter la plus mauvaise des qualités de faisceau, soit 280mm.mrad. Si on veut un spot de 100µm de diamètre, il faudra qu'il arrive avec un angle de 2800mrad, soit 160°. La focale nécessaire pour focaliser ce faisceau serait de 1.7mm (si le faisceau qui arrive sur la lentille fait 20mm de diamètre) :
- lentille infabricable (focale de 1.7mm pour diamètre de 20mm)
- lentille si proche du process, qu'elle ne tiendrait pas 3 minutes couverte de poussière...
- en plus la lentille fera l'image de la source au plan focal, donc la "saignée d'usinage" sera 20 fois plus large dans un sens que dans l'autre.
Il y a des artifices pour tirer le meilleur parti de ces diodes, mais ce n'est pas très simple.
Conclusion : je suis très intéressé par les résultats de vos essais car par calcul ça ne le fait pas !
Si je devais faire cette manip, je la ferais avec une diode laser à 400nm qui est à la longueur d'onde d'insolation (de photo-dissociation) de la résine, avant passage dans la soude, ça devrait le faire (voir mon post sur le photo-traceur dans lequel j'avais du faire quelques calculs).
@+
PS : j'ai fait beaucoup d'approximations, mais les ordres de grandeur sont bons. Le calcul de la qualité de faisceau est faux avec des angles de 160° (normalement, il faut prendre en compte la tengente de l'angle, mais les laséristes prennent toujours l'angle car il est tellement petit qu'il est égal à sa tangente).