Dans la fabrication de composants en verre pour l’électronique grand public et les appareils électroménagers intelligents, la sérigraphie et l’impression à jet d’encre sont depuis longtemps les méthodes courantes pour marquer des graphiques et des textes sur des surfaces en verre. Ces processus traditionnels consomment non seulement des matériaux tels que des encres et des solvants, mais sont également sujets à des problèmes tels que le détachement et la décoloration du marquage. En outre, ils génèrent de petites quantités de polluants, ce qui rend difficile le respect des exigences de fabrication modernes en matière de production verte et de durabilité à long terme. Récemment, Chongqing Chuke Intelligent Machinery Equipment Co., Ltd. (ci-après dénommée « Chuke Intelligent ») a optimisé avec succès un processus de création de marques noires permanentes sur le verre à l'aide d'un laser picoseconde infrarouge. En utilisant le laser picoseconde Raycus RFL-P60MX en conjonction avec une cible en acier inoxydable pour le traitement assisté, l'entreprise a surmonté le défi consistant à obtenir un marquage noir permanent et à contraste élevé, offrant ainsi une nouvelle solution pour l'industrie de transformation en profondeur du verre.
Contrairement à la gravure laser directe standard, cette méthode de « marquage noir » utilise une approche de traitement assistée par cible. Les opérateurs placent la pièce en verre transparent en contact étroit avec une cible en acier inoxydable et focalisent avec précision le faisceau laser sur l'interface entre le verre et l'acier inoxydable. Le laser picoseconde infrarouge présente des impulsions ultra-courtes et une zone affectée par la chaleur minimale, garantissant que le verre ne se fissure pas ou ne se brise pas. Des températures élevées sont générées instantanément au point focal, décomposant la couche superficielle du matériau cible en fines particules de carbone ; sous haute pression, ces particules sont incrustées dans la surface du verre, créant des marques noires riches et uniformes. Le processus n’implique aucun pigment ; la marque est incrustée dans le verre, garantissant que le motif ne se décolle pas à cause de l'essuyage ou du frottement, et que la durabilité de la marque correspond à la durée de vie de la pièce elle-même.
Des tests approfondis sur échantillons ont pleinement validé la stabilité de ce processus. Les motifs ont été marqués avec succès sur du verre flotté standard, du verre trempé et du verre électronique ultra-mince. Les marques résultantes présentaient une noirceur uniforme, des détails de lignes nets et des bords nets sans bavures, atteignant un niveau de contraste bien supérieur à la gravure laser interne conventionnelle. L’ensemble du processus ne nécessite aucune encre et ne génère aucun gaz d’échappement ni déchet, ce qui permet d’atteindre véritablement zéro consommable et zéro pollution. De plus, la cible en acier inoxydable est réutilisable, ce qui permet de réaliser d'importantes économies lors d'une production de masse à long terme. La vitesse de fonctionnement de l'équipement peut être augmentée selon les besoins ; même à une vitesse de traitement deux fois supérieure à la vitesse standard, il maintient une couleur et une qualité de motif constantes, ce qui le rend entièrement compatible avec les opérations de chaîne d'assemblage à grand volume.
Auparavant, obtenir une marque noire de jais sur le verre nécessitait généralement des lasers ultra-rapides ultraviolets (UV) coûteux. En utilisant un système laser picoseconde infrarouge de 1 064 nm combiné à un simple support en acier inoxydable, le coût d’investissement initial en équipement a été considérablement réduit. Grâce à une optimisation rigoureuse des paramètres, l'équipe Chuke Intelligent a résolu des problèmes courants, tels qu'un noircissement inégal, un blanchiment localisé et des fissures induites par la contrainte, permettant à l'équipement picoseconde infrarouge standard de fournir systématiquement des résultats de marquage noir de haute qualité. Le processus gère tout, des petits logos aux marquages graphiques grand format, en un seul passage.
Ce processus de marquage noir du verre a déjà fait l’objet de plusieurs cycles de validation d’échantillons. À l’avenir, l’équipe du projet Chuke Intelligent continuera d’affiner les paramètres du chemin optique et les stratégies de correspondance des cibles, d’élargir la gamme de types de verre compatibles et d’améliorer encore l’efficacité du traitement. À mesure que la demande augmente pour des applications telles que les panneaux d'appareils électroménagers, le verre tactile intelligent et le verre décoratif automobile, ce processus de marquage laser sans consommable est sur le point de remplacer la sérigraphie traditionnelle, devenant ainsi le choix courant pour le marquage de composants en verre de précision et aidant les fabricants à améliorer leurs processus et à réaliser des opérations plus écologiques.