Gravure Laser Expliquée : Techniques de Découpe, Creux et Relief

Les machines de gravure laser servent à couper et graver des matériaux. La gravure laser se divise en trois types : gravure par découpe, gravure en creux et gravure en relief. Le principe d'élimination de matière est le même que pour la découpe laser : plusieurs rainures non coupées sont reliées pour former une zone d'élimination. La section transversale du rainurage est en « V » ; plus la vitesse de coupe est lente, plus le courant laser est élevé, plus la largeur et la profondeur du rainurage augmentent. La vitesse de coupe et le courant laser influencent bien plus la profondeur que la largeur.

Principe de Fonctionnement

Le principe de base de la gravure laser est semblable à celui de la découpe laser : un faisceau laser à haute densité d'énergie se convertit en énergie thermique, provoquant instantanément la décomposition thermique et la carbonisation du matériau, éliminant ainsi une partie de celui-ci. La découpe laser sépare les différentes parties du matériau (principalement des plaques), tandis que la gravure laser traite les motifs, dessins et textes sur la surface du bois. Pour un même matériau, la découpe laser demande plus d'énergie car elle doit traverser la pièce ; la gravure en demande moins car elle ne coupe pas à travers.

Avantages

La gravure laser est un procédé sans contact. Comparée à l'usinage traditionnel, elle offre : pas de pollution par copeaux, pas d'usure d'outil, pas de changement d'outil, pas de pollution sonore (bruit très faible). La lentille de focalisation de la tête de coupe concentre le laser en un spot très petit (diamètre 0,1 à 0,5 mm). Le foyer est près de la surface à traiter pour fondre ou vaporiser le matériau. Simultanément, un flux d'air coaxial au faisceau est éjecté de la tête de coupe, soufflant le matériau fondu/vaporisé depuis le fond de la coupe.

Types de Gravure

1. Gravure par Découpe

Utilise la méthode de découpe pour traiter le motif requis sur la surface du matériau : le motif est décomposé en plusieurs lignes, puis ces lignes sont découpées au laser, obtenant le motif représenté par les lignes de coupe.

2. Gravure en Creux

On enlève la matière du motif, laissant la surface du matériau intacte autour. Deux cas :
• Force de coupe uniforme sur chaque point du motif : le motif ressort par son contour.
• Force de coupe selon la distribution clair/obscur du motif : les parties « sombres » sont plus creusées, les parties « claires » moins ou pas du tout. Le premier convient aux motifs basés sur l'apparence (personnages, animaux, plantes), le second aux motifs détaillés (expressions faciales).

3. Gravure en Relief

Inverse de la gravure en creux : on ne coupe que la matière autour du motif, avec une force uniforme, le motif lui-même n'est pas coupé. Adapté aux textes, contours graphiques. Dans les deux derniers types, l'élimination de matière se fait par passages successifs de la tête laser creusant des rainures linéaires espacées de 0,05 à 0,5 mm. Pour la gravure en creux avec variation de contraste, la profondeur de la rainure varie sur une même ligne de coupe.