Université de Franche-Comté

Laser ultrabref nouvelle génération pour l’usinage

On connaît les performances d’un laser ultrabref pour l’usinage de haute précision. On en connaît aussi les limites, notamment en termes de rentabilité dans le cadre industriel. Des chercheurs en optique de l’Institut FEMTO-ST travaillent sur de nouvelles applications de ces lasers, dont les impulsions sont libérées à une fréquence inférieure à quelques picosecondes (10-12 s). Ces travaux sont à l’origine du projet européen kW-Flexiburst, coordonné par François Courvoisier, chercheur CNRS à FEMTO-ST, et mené en collaboration avec un consortium de 7 partenaires européens, comprenant en particulier l’entreprise suisse Daetwyler Graphics Precision et l’Allemande GFH GmbH. Doté d’un budget de plus de 5 millions d’euros, kW-Flexiburst a débuté en janvier 2019.

kw-flexiburst GFH Laserturning

« Un des écueils de l’usinage par laser ultrabref est que chaque impulsion n’enlève que très peu de matière, ce qui limitait jusqu’ici la rapidité des procédés de micro-découpe ou de perçage, explique François Courvoisier. kW-Flexiburst s’attaque à deux problématiques : la première est d’explorer l’augmentation de l’efficacité d’ablation en utilisant des « rafales » d’impulsions, à un taux de répétition inédit au GHz (au lieu de MHz actuellement). La deuxième problématique est l’optimisation de l’utilisation de la puissance laser. Pour qu’une puissance aussi considérable soit pleinement exploitable par l’industrie, il importe que ce taux de répétition puisse varier pour atteindre des conditions optimales d’usinage, en fonction des impératifs de production. » L’architecture du laser qui sera développé conjointement par l’université de Bordeaux, l’université de Stuttgart et l’entreprise Spectra-Physics (Autriche), est donc, à plusieurs titres, totalement inédite au monde. Au terme du projet, le laser ultrabref mis au point par le consortium devrait atteindre une puissance moyenne d’1 kW, multipliant par 10 environ les puissances des lasers ultrabrefs actuellement disponibles dans l’industrie.
Rapidité d’exécution, qualité d’usinage et flexibilité du procédé pourraient bien faire de ce laser nouvelle génération une technologie de rupture pour la microstructuration et le perçage des métaux, des céramiques, la découpe du verre…, intéressant de larges pans de l’industrie.

Crédit photo : © FEMTO-ST
Contact :
Institut FEMTO-ST
UFC / ENSMM / UTBM / CNRS
François Courvoisier
Tél. +33 (0)3 63 08 24 23
www.kw-flexiburst.eu
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