Marquage Laser
Marquage laser dans l’Industrie aérospatiale
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- Recuit au laser , Gravure laser , Métal
Le marquage laser est une technologie souvent utilisée dans l’industrie aérospatiale pour graver ou marquer des composants avec une grande précision. Elle utilise des faisceaux laser pour créer des marquages permanents sur divers matériaux aérospatiaux, garantissant ainsi la traçabilité et la conformité aux normes industrielles.
Normes de marquage des pièces aérospatiales de l’administration fédérale de l’aviation (FAA)
La FAA est l’organisme gouvernemental chargé de définir les normes de l’industrie aérospatiale. En particulier, les normes de marquage des pièces aérospatiales. La FAA a précisé que les marques doivent être visibles et ne pas interférer avec la fonction de la pièce. La visibilité accessible permet une identification, un rappel et des expéditions plus efficaces. En raison de l’importance de la visibilité, certaines parties comportent plus d’une marque pour faciliter l’accès à l’information.
Il est important de noter qu’un composant portant une marque réglementaire ne signifie pas nécessairement que le composant ou l’aéronef est acceptable pour le vol, donc même si une pièce est en maintenance, elle a besoin d’une marque.
Ceci étant dit, chaque avion doit avoir des marquages sur chaque composant avant d’être installé. Examinons les exigences du marquage laser dans l’aérospatiale.
Normes de marquage des pièces aérospatiales - Exigences d’identification
- Nom du constructeur
- Désignation du modèle
- Numéro de série du constructeur
- Certificat de type (le cas échéant)
- Certificat de production (le cas échéant)
- Cote établie (le cas échéant)
Étant donné que toutes ces informations sont nécessaires, les fabricants utilisent généralement des codes 2D de type Data Matrix pour les stocker. Le code Data Matrix est conforme à la norme ISO/IEC 106022:2006 et peut donc être scanné pour révéler ces informations. Le code Data Matrix est non seulement utile parce qu’il consolide les informations, mais il facilite également la gestion et la communication des données.
Normes de marquage des pièces aérospatiales pour les composants d’aéronefs
Les composants d’aéronefs énumérés ci-dessous doivent porter des marques qui résistent à l’utilisation normale de l’aéronef, aux dommages causés à l’aéronef ou aux dommages causés à la marque :
- Moteurs
- Hélices
- Pales d’hélice
- Moyeux d’hélice
- Parachutes électriques
- Contrôle du transfert de poids des aéronefs
Normes de marquage des pièces aérospatiales pour les aéronefs
Les aéronefs énumérés ci-dessous doivent porter des marques qui résistent à une utilisation aérienne normale et qui sont lisibles depuis le sol :
- Ballons libres habités
- Avions construits avant le 7 mars 1988
- Parachutes électriques
- Contrôle du transfert de poids des aéronefs
Matériaux utilisés dans l’Industrie aérospatiale
L’Industrie aérospatiale utilise principalement du métal fondu pour former des composants moulés sous pression (le squelette de l’avion). L’alliage d’aluminium est le métal en fusion le plus utilisé pour les composants moulés sous pression. Cependant, d’autres alliages comme le zinc, le magnésium et le cuivre sont également utilisés.
L’alliage d’aluminium dans l’Industrie aérospatiale
L’alliage d’aluminium est particulièrement populaire dans l’industrie aérospatiale pour de nombreuses raisons :
- Conductivité thermique élevée
- Conductivité électrique élevée
- Haute résistance à la corrosion
- Haute résistance
- Faible coût
- Grande capacité de recyclage
- Léger
- Stabilité dimensionnelle
- Capacité à former des formes complexes
- Taux de production élevés
Défis liés au marquage des alliages d’aluminium
Bien que les alliages d’aluminium présentent de nombreux avantages en tant que composants moulés sous pression, ils peuvent poser des problèmes pour de nombreuses méthodes de marquage classiques. Parmi ceux-ci, on peut citer la susceptibilité aux déformations. En raison de leur faible dureté et de leur forte dilatation thermique, les alliages d’aluminium sont sensibles aux méthodes de marquage à la chaleur ou à la force ajoutée. L’aluminium se déforme physiquement sous l’effet d’une chaleur ou d’une force excessive.
L’Industrie aérospatiale dans son ensemble exigeant le respect de tolérances très strictes, toute technologie de marquage offrant la possibilité d’une déformation physique ou d’une modification des propriétés mécaniques peut s’avérer désastreuse.
Cette sensibilité est la raison pour laquelle le marquage laser aérospatial est la méthode préférée. Les marqueurs laser, qui sont généralement des marqueurs sans contact et sans stress thermique excessif, permettent d’éviter bon nombre de ces problèmes.
Marquage laser sur aluminium : Solution de marquage laser pour l’aérospatiale
L’intégration des lasers dans le marquage des pièces aérospatiales, en particulier sur les composants en aluminium moulé sous pression, permet de garantir la conformité avec les normes de marquage des pièces aérospatiales.
Processus de marquage laser dans l’aérospatiale
Le processus de marquage laser aérospatial utilise un faisceau laser focalisé pour graver, marquer ou graver un composant ou un aéronef. Le laser fait migrer, fondre ou s’évaporer le matériau, laissant derrière lui un marquage nette faite à partir du matériau d’origine. Il ne cause aucun dommage à la pièce.
Marquage au laser de la migration du carbone
La migration du carbone est un type de marquage laser extrêmement populaire dans l’industrie aérospatiale, car il laisse un marquage très contrasté et facile à voir, mais qui ne soulève pas la surface du matériau et ne crée pas de profondeur, ce qui permet aux pièces de respecter des spécifications et des tolérances strictes en matière de finition de surface. Le contraste élevé est particulièrement utile pour les codes Data Matrix.
Pour ce faire, le laser est déconcentré afin de répartir la chaleur sur un faisceau plus large. Cette action fait remonter la teneur en carbone du matériau à la surface, créant ainsi une marque noire visible.
Ce type de marquage n’est possible que sur les matériaux ferreux. Les matériaux ferreux sont des matériaux contenant du fer.
Gravure laser
La gravure laser est un style de marquage qui crée un marquage en creux pour le marquage laser dans l’aérospatiale. Il fonctionne en envoyant un faisceau laser focalisé sur la cible, ce qui la chauffe au-delà du point de fusion et la vaporise. Une fois que le matériau s’évapore, il laisse un marquage propre et dentelé.
Contrairement à la migration du carbone, la gravure laser n’est pas seulement compatible avec les matériaux ferreux. Il est également possible de graver des composants en aluminium ou en résine composite.
Marquage laser
Le marquage laser est un type de marquage qui crée une marque contrastée pour le marquage des pièces aérospatiales. Ce processus consiste à envoyer un faisceau focalisé sur la cible, qui est alors chauffée jusqu’à son point de fusion. Le laser fait fondre la cible en un dessin, et le dessin se solidifie en une marque contrastée.
Comme la gravure, le marquage laser est également possible sur les composants en résine composite.
Avantages du marquage laser dans l’aérospatiale
L’utilisation d’un laser pour le marquage des pièces aérospatiales présente des avantages et garantit que les composants restent conformes aux réglementations. Les marques laser sont permanentes, efficaces, précises, sans dommages et respectueuses de l’environnement.
Permanent
L’utilisation d’un laser pour le marquage de pièces aérospatiales garantit des marquages permanents. Il n’y a pas de matériau supplémentaire comme le papier ou l’encre qui comporte des risques inhérents tels que la chute ou le maculage.
Efficace
Le marquage au laser et le changement de programme peuvent être effectués en quelques secondes, au lieu de plusieurs heures de travail. Le marquage laser pour le marquage des pièces aéronautiques permet de lutter contre les goulets d’étranglement de la chaîne d’approvisionnement et d’éliminer le travail manuel.
Précis
Le marquage laser utilise une précision de l’ordre du micromètre pour laisser une marque parfaite.
Sans dommage
Le marquage laser aérospatial n’ajoute pas de friction et n’a pas d’impact physique sur le composant, ce qui permet une forme de marquage sans contact.
Écologique
Le marquage laser des pièces aérospatiales n’utilise pas de produits chimiques ni de consommables supplémentaires tels que l’encre ou le papier.
Machine de marquage laser pour l’aéronautique
Marqueur laser hybride Série MD-X de KEYENCE
La Série MD-X de KEYENCE a été conçue pour répondre à un grand nombre de préoccupations et de défis communs liés à la fabrication à tolérances serrées, comme c’est le cas dans l’industrie aérospatiale. Avec un contrôle du faisceau 3 axes à la pointe de l’industrie et une flexibilité ultime, le MD-X devrait être le premier choix pour le marquage laser dans l’aérospatiale.
Caractéristiques principales du MD-X
- Correction de l’inclinaison
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Le MD-X utilise le suivi Z pour prendre en compte les inclinaisons importantes des pièces pendant le montage, de sorte que le marquage est de niveau et s’ajuste à l’inclinaison. Compte tenu de la taille, du style et de l’importance des pièces utilisées dans l’aérospatiale pour assembler un avion, une correction de l’inclinaison est nécessaire.
- Suivi XY
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Le MD-X utilise un capteur et une caméra intégrés pour suivre la position et la déviation focale des cibles des pièces. Avec le suivi XY, le laser s’ajuste en fonction du positionnement et reconnaît les changements de position de la pièce et les modifie en conséquence. Les composants moulés sous pression peuvent être déformés et le suivi XY alignera la marque sur la position de la pièce ou enverra un avertissement si le composant est incorrect.
- Profondeur de mise au point
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La profondeur de champ crée des marques très contrastées, lisibles et conformes aux normes de marquage des pièces aérospatiales.
- Commande suivant 3 axes
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Contrairement à la plupart des machines laser dont les points focaux sont fixes sur un seul plan, les lasers KEYENCE marquent sur le plan des 3 axes (X, Y, Z). La capacité de la poutre à marquer sur ces axes facilite le marquage de formes complexes ou courbes. Contrairement à un plan unique où les marques se déforment lorsqu’elles ne sont pas marquées sur une surface plane, un faisceau contrôlé par 3 axes signifie que la marque se courbe avec le composant.
Comme la marque s’aligne sur les courbes naturelles, les composants tels que les hélices, les disques, les moteurs, les anneaux et les turbines peuvent avoir des codes matriciels lisibles. - Lecteur de code 2D
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Les Séries MD-X et Série MD-U sont équipés d’un lecteur de code 2D intégré. Au lieu de risquer des essais et des erreurs, le lecteur de code 2D intégré garantit la qualité et la lisibilité du code immédiatement après le marquage.
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