Article paru Renaud Lasers invente le micromarquage à la volée
Moins d'une seconde pour graver des caractères ou des dessins de quelques dizaines de microns, sans positionnement préalable : Renaud Lasers bouleverse l'identification et la traçabilité de très petites pièces, avec une technologie brevetée qui permet aussi la soudure, le tri des pièces non conformes et la mémorisation des relevés de cotes ! Une innovation développée avec le CEA et récompensée par un Trophée au salon Industrie 2004 ; elle intéresse toutes les industries soucieuses de tracer objets ou composants miniature.
Placez sur l'aire d'usinage (8 x 8 cm) une dizaine de trombones, refermez le capot, lancez l'opération : moins de dix secondes plus tard, chacun des dix trombones est soudé en un point, et porte sur la même patte l'inscription RENAUD LASERS en caractères de 3/10e de millimètre de haut. Le marquage est propre, superficiel (1/10e de micron d'épaisseur) mais strictement indélébile. La même tâche, réalisée avec des moyens laser classiques, aurait demandé au moins une heure : temps nécessaire pour positionner et graver un premier trombone, puis un second, etc.
"Nous ne remplaçons pas une solution concurrente : nous rendons accessible ce qui était inabordable jusqu'ici" explique Richard Renaud, P-DG. Encore faut-il préciser que la démonstration ci-dessous, présentée au salon Industrie 2004, est très en-deça des possibilités de la machine Pyxis. Celle-ci est conçue pour s'intégrer dans une chaîne de production et recevoir des groupes de pièces successifs, à cadence soutenue. Elle grave des caractères mais aussi des codes-barres, des logos, des dessins complexes, à des dimensions pouvant descendre à quelques dizaines de microns. Enfin, ce n'est pas le laser mais le soft qui détermine pour l'instant le temps de process ; après optimisation logicielle, les 10 pièces pourront sans doute être gravées en une seconde !
De même, la machine ne se limite pas au marquage/soudage. Grâce à son système de reconnaissance de forme (indispensable pour localiser la zone de travail à moins de 10 microns près), elle vérifie les cotes des objets présentés, les compare à un modèle CAO et identifie les pièces non conformes. Elles ne seront pas traitées, et on peut même envisager de les retirer, par exemple avec l'adjonction d'un bras préhenseur ! Quant aux cotes des bonnes pièces, elles sont archivées si nécessaire à des fins de suivi qualité.
Pyxis est le fruit d'une collaboration entre Renaud Lasers et le CEA, qui l'ont brevetée conjointement ; la PME, qui a signé d'un accord de licence pour exploiter la technologie, a bénéficié d'une aide ANVAR de 150 000 euros. Le CEA/DAM*, qui avait développé des systèmes optiques semblables pour ses besoins propres, s'est chargé de cette partie extrêmement délicate. Il s'agissait en particulier de concevoir un double chemin optique (lumière visible et source laser 1,06 µm) entre l'aire d'usinage et les deux caméras utilisées : un challenge relevé grâce à un cube séparateur et à un jeu complexe de galvanomètres.
Pyxis comporte aussi un laser pulsé dont la tache focale est ajustable de 1,5 mm à 50 µm. La reconnaissance de forme et la partie logicielle, conçues à partir d'outils du marché, sont de facture plus classique ; encore fallait-il intégrer et interfacer l'ensemble dans un vrai prototype industriel. "Nous y avons travaillé ensemble pendant deux ans, à l'issue d'une étude de marché mondiale, précise Jean-Philippe Borgoltz, de la DAM. Résultat : Renaud Lasers est prêt à fabriquer et à livrer."
Pour quels clients ? Il suffisait de regarder les visiteurs du stand à Industrie 2004 pour en avoir une idée. Le besoin n01, c'est l'identification et la traçabilité de très petites pièces à forte valeur ajoutée : mécanismes et pièces d'horlogerie de précision, pièces biomédicales telles que les "stents" mis en place dans les vaisseaux cardiaques en cas d'athérosclérose, puces microélectroniques Citons aussi le soudage de très petites pièces sans apport de chaleur, par exemple les fils de contacts de ces mêmes puces.
Le contrôle dimensionnel intéresse sans doute bien des secteurs. Enfin, la présence de caractères indélébiles et presque invisibles peut être un outil de choix pour prévenir la contrefaçon. Liste non exhaustive : Pyxis ouvre tant de possibilités que ses usages potentiels restent encore difficiles à cerner.
* Direction des Applications Militaires
