Quel choix de source laser ? nano-ou femtoseconde ?
Une fois n’est pas coutume, nous avons demandé à un de nos clients équipés, STEIGER GALVANOTECHNQIUE, implanté à Châtel-St-Denis (Suisse) de nous faire un retour d’expertise sur le choix technologique de la source laser à intégrer selon les marquages laser à réaliser et les exigences à respecter.
Quand nous parlons de marquage dans le secteur médical, il nous vient tout de suite en tête l’aspect normatif : en effet pour ce secteur, le règlement relatif aux dispositifs médicaux (UE) 2017/45 stipule que tout fabricant légal doit garantir la traçabilité de ses produits. Ce suivi doit notamment être possible grâce à un marquage de bonne tenue.
Notre client STEIGER qui a des productions différentes sur des pièces médicales variées a fait le choix d’investir aussi bien dans un laser nanoseconde que dans un laser femtoseconde : à ce titre, il est alors intéressant d’avoir des résultats comparatifs.
Nano ou femtoseconde ?
STEIGER a demandé au CRITT de réaliser une étude comparative entre les deux technologies laser nano et femto. Pour rappel un laser femto travaille avec une durée d’impulsion ultracourte de l’ordre de la femtoseconde (1fs = 10 -15 s) alors que pour un laser nanoseconde le temps d’impulsion est de l’ordre de 1 ns = 10 -9 s.
Plusieurs matériaux ont été testés comme l’inox 316 avec des mesures que portent sur la profondeur érodée, la profondeur totale affectée par le marquage (incluant la zone affectée thermiquement), la surépaisseur et la couche fondue.
Pour tester la qualité du marquage laser de ses instruments réalisés avec un laser femtoseconde, STEIGER les a soumis en interne à 200 cycles de lavage et de stérilisation vapeur à 134°, la durée des cycles de stérilisation étant de 18 minutes. Le résultat est très satisfaisant : aucune altération du marquage constaté.
Le laser femto grand gagnant de l’étude
Sur l’étude réalisé, le marquage noir effectué avec un nano fait apparaître une surépaisseur de 20 μm, des microfissures et une couche fondue de 17μm, la profondeur érodée est de 13 μm de qui va disparaitre au fur et à mesure des cycles de stérilisation : ce qui entraîne un effacement du marquage.
Les résultats de l’étude montrent que le nano femto permet de faire du marquage noir sans bavures, sans fissuration et sans couche fondue.
L’absence de couche fondue assure une bonne tenue aux différents cycles de stérilisation. Une conclusion logique puisque la durée ultracourte de l’impulsion diminue le temps d’interaction entre le faisceau laser et la matière et de ce fait, limite les surchauffes.
Notre STEIGER rajoute à ces conclusions que le laser femto présente l’avantage de ne pas créer de changement cristallographique de la structure. Ainsi aucune libération de fer, ce qui évite le risque d’oxydation.
