Le défi
Fournir la source laser d’un nouveau système de marquage permettant d’obtenir une finition métallique « haut de gamme » sur les coques en plastique des téléphones portables
L’application
Usinage de précision
La solution
Le laser CO₂ ti100p, doté d’une longueur d’onde de 9,3 μm et d’une large gamme de fréquences, permet d’obtenir à la fois une finition polie, semblable au chrome, et une finition métallique brossée, plus douce.
Un grand fabricant de machines de marquage laser s’est associé aux ingénieurs d’application de Novanta pour créer un nouveau système de marquage laser permettant d’obtenir une finition métallique « haut de gamme » sur les coques en plastique de téléphones portables. Ces coques de téléphones portables sont recouvertes d’un revêtement brillant, généralement un hybride polyuréthane/acrylique tel que l’Alberdingk UC 90 ou le Primal HG 1000, qui est susceptible de fondre et de se déformer lorsqu’il est exposé aux longueurs d’onde laser courantes. Trouver une solution pourrait permettre aux fabricants de téléphones portables de réaliser d’importantes économies tout en améliorant potentiellement la facilité d’utilisation :
- Réduction du coût des matériaux: les plastiques sont plus faciles à se procurer et le moulage des coques est bien moins onéreux que l’estampage et la découpe
- Réduction du poids: gains significatifs tant au niveau de la prise en main par l’utilisateur que des coûts d’expédition, du fabricant au détaillant puis à l’utilisateur final
- Amélioration de l’ergonomie: l’ajout d’une surface texturée renforce la prise en main et empêche le téléphone de glisser
Pour reproduire l’aspect haut de gamme d’un boîtier de téléphone portable en métal avec un boîtier en plastique, deux finitions différentes étaient nécessaires : un bord hautement poli « de type chrome » et une finition satinée brossée pour les surfaces planes. Les coques de téléphone portable en plastique étaient recouvertes d’un revêtement brillant et les ingénieurs d’application de Novanta ont déterminé que le marquage de ce revêtement sans affecter le plastique de base sous-jacent permettait à la fois de renforcer l’aspect métallique de la marque et d’offrir une meilleure durabilité.
Le premier défi technique consistait à trouver la bonne longueur d’onde laser. À l’aide d’un spectromètre pour mesurer les données de transmission, les ingénieurs d’application de Synrad ont représenté ces données sous forme de courbe afin de déterminer la meilleure longueur d’onde.
La courbe de transmission indiquait qu’un laser à 9,3 μm présentait une transmission inférieure de 25 % à celle des lasers à 10,6 μm, plus courants sur le marché. Ce taux de transmission plus faible permettrait au laser Synrad de Novanta de marquer légèrement le revêtement brillant à grande vitesse tout en évitant d’endommager le plastique de base sous-jacent.
L’identification de la longueur d’onde de 9,3 μm a été déterminante, mais les essais ne se sont pas arrêtés là, car Novanta propose plusieurs lasers de la marque Synrad avec cette longueur d’onde, y compris des modèles à faible puissance. Afin d’atteindre un débit de production plus élevé, les ingénieurs d’application de Novanta ont recommandé le laser ti100p.
La puissance de 100 watts, combinée à une longueur d’onde de 9,3 μm, a permis d’assurer une texturation et un polissage adéquats du revêtement brillant tout en offrant une vitesse de production maximale. Lors de la finition d’un cadre de téléphone portable en plastique avec une finition de haute qualité d’aspect métallique, le ti100p, avec une longueur d’onde de 9,3 μm et une large gamme de fréquences, permet d’obtenir à la fois une finition polie de type chrome et une finition douce de type métal brossé.
