Laser UV, l'écart entre diode et CO2
Le marché des lasers de bureau se divise actuellement en deux grandes catégories : les lasers à diodes bon marché (lumière bleue) pour les amateurs et les lasers CO₂ plus puissants (infrarouge) pour les makers ambitieux. Cependant, ces deux technologies atteignent leurs limites physiques lorsqu’elles sont utilisées avec des matériaux transparents ou très sensibles à la chaleur.
Avec le F2 Ultra UV, xTool propose un système conçu pour combler ce manque. Cet appareil utilise la lumière ultraviolette pour un traitement des matériaux qui repose moins sur l'ablation thermique et davantage sur les procédés photochimiques. Proposé en précommande à environ 3 919 €, il s'adresse clairement aux utilisateurs semi-professionnels et aux petites entreprises.
La différence entre « brûlage » et « usinage à froid »
Pour comprendre les avantages du laser F2 Ultra UV, il est utile d'en examiner le fonctionnement. Les lasers conventionnels (diode, CO₂) chauffent le matériau jusqu'à ce qu'il se vaporise ou se carbonise. Avec le verre, ce choc thermique provoque souvent des fissures. Avec des plastiques comme le polyéthylène ou le silicone, il en résulte des bords fondus et irréguliers. De plus, les lasers à diodes laissent souvent les matériaux transparents comme l'acrylique transparent intacts, car le faisceau traverse le matériau sans y transférer d'énergie.
Le laser UV de 5 watts du F2 Ultra fonctionne à une longueur d'onde de 355 nanomètres. Les photons de haute énergie sont ainsi capables de rompre les liaisons moléculaires directement et sans générer de chaleur significative, un procédé également connu sous le nom de « traitement à froid ».
Les plastiques tels que le silicone, l'ABS ou le cuir synthétique peuvent être traités sans traces de fusion ni suie, et la gravure directe sur verre et acrylique est possible sans prétraitement (aucune pulvérisation n'est nécessaire). Selon xTool, la taille du point est inférieure à 0,01 mm, nettement plus petite que celle des systèmes CO₂ classiques. Ceci permet, par exemple, des marquages précis sur des composants électroniques ou des bijoux.
Argument de vente unique : la gravure intérieure en verre 3D
Ce type d'appareil se distingue par sa capacité à réaliser une gravure en subsurface, une fonctionnalité auparavant réservée aux équipements professionnels beaucoup plus onéreux. Le faisceau laser est dirigé à travers la surface du verre et pénètre à l'intérieur du matériau. De minuscules microfissures se créent ainsi dans le verre, formant le motif, tandis que la surface extérieure reste parfaitement lisse et intacte. Un laser CO₂ serait inefficace dans ce cas, car le rayonnement infrarouge serait immédiatement absorbé par la surface, provoquant l'éclatement du verre.
Ce procédé permet notamment de fabriquer des cubes de verre ornés de motifs 3D, que l'on trouve couramment dans les boutiques de souvenirs. Afin de simplifier au maximum la création des données 3D nécessaires, xTool utilise le logiciel « AImake ». Ce logiciel convertit automatiquement les photos ou graphiques 2D en nuages de points 3D spatiaux grâce à l'intelligence artificielle. La profondeur, le contraste, la densité de points et les paramètres de matériau sont déterminés de manière entièrement automatique.
De plus, AImake propose des fonctionnalités supplémentaires qui facilitent l'ensemble du processus de conception. Parmi celles-ci figurent des outils d'amélioration d'image, la suppression automatique de l'arrière-plan, le transfert de style et la possibilité de reconstruire les zones manquantes d'une image grâce à des modèles d'IA. Pour les gravures de surface, les motifs peuvent être mis à l'échelle, lissés ou réinterprétés sans nécessiter de logiciel graphique supplémentaire. Au besoin, des modèles 3D plus complexes peuvent également être générés à partir de spécifications textuelles, puis traités directement dans xTool Studio pour la gravure en subsurface ou en surface.
Matériel et équipement
Le laser F2 Ultra UV utilise un système galvanométrique (déviation par miroir), permettant des vitesses de gravure jusqu'à 15 000 mm/s. Bien que conçu comme un système entièrement clos, il appartient à la catégorie des lasers de classe 4. Tant que le boîtier reste fermé, le laser peut être utilisé sans lunettes de protection supplémentaires. Si le boîtier est ouvert, par exemple pour la maintenance, le réglage ou le changement de pièces, les précautions de sécurité habituelles pour les systèmes de classe 4 s'appliquent.
Pour le positionnement et l'orientation de la pièce, le F2 Ultra UV utilise deux caméras de 48 mégapixels et un LiDAR. Une caméra capture la position de la pièce, la seconde gère la mise au point automatique et le LiDAR détecte les variations de hauteur à sa surface. Ceci permet un aperçu visuel à la taille réelle de l'objet et une mise au point automatique sans intervention manuelle.
Avec une zone de travail de 200 x 200 millimètres, la F2 Ultra UV est particulièrement adaptée aux petites pièces, comme les porte-clés ou les cartes de visite. Pour la production en série, le système est compatible avec des accessoires tels que le convoyeur Auto Streamline, qui porte la zone de travail à 200 x 500 millimètres, ainsi que l'extension rotative RA3/RA2 pour les objets cylindriques comme les verres ou les bagues.
Aperçu des spécifications du xTool F2 Ultra UV
| Type laser | Laser UV 5W 355 nm |
| Mode de traitement | Gravure laser, découpe laser |
| Matériaux pris en charge | Gravure : Verre, cristal, acrylique, bois, métal, cuir, plastique, caoutchouc, silicone, céramique, etc. Matériaux de découpe : papier, bois, plastique, verre, tissu, cuir, etc. |
| surface de travail | 200 × 200 mm (surface) 70 × 70 mm (sous-surface) 200 × 500 mm avec bande transporteuse |
| vitesse de travail maximale | 15.000 mm/s (590.55 ips) |
| Capacité de coupe maximale (bois) | 15 mm (passages multiples) |
| Capacité de coupe maximale (acrylique) | 12 mm (passages multiples) |
| Hauteur de travail maximale | 150 mm |
| Diamètre de rotation maximal | 150 mm |
| Software | xTool Studio (Windows/macOS), compatible avec AImake |
| Lien | USB, Wi-Fi, réseau/IP |
| Formats de fichiers 2D | SVG, DXF, JPG, JPEG, GIF, PNG, BMP, WEBP |
| Formats de fichiers 3D | STL, OBJ, AMF, 3MF, GLB, PLY |
| Pré assemblé | Ja |
| Système de caméra | Double caméra de 48 MP |
| Placement | Positionnement basé sur la caméra |
| Mode de mise au point | autofocus |
| Mesure de distance | système de télémétrie LiDAR |
| Avant-première | Aperçu de la caméra intelligente, aperçu en direct de la lumière haute vitesse |
| taille du point laser | 0,01 x 0,01 mm |
| Précision du positionnement | 0,2 mm (appareil photo) |
| Précision de la télémétrie | 0,2 mm (appareil photo) |
| résolution | 48 MP |
| Résolution de mouvement | 0,00133 mm (Gravure intérieure) |
| Résolution d'ajustement vectoriel | 0,001 mm |
| Certification de sécurité | Classe laser 4 |
| Dimensions de l'appareil | 294 × 429 × 520 mm (11.6 × 16.9 × 20.5 pouces) |
| Poids | 22,5 kg (lb 49.6) |
| Entrée max. | 348 W |
| Tension du réseau | 110–240 V CA, 50/60 Hz |
| Température de stockage/fonctionnement | -10 à 60 °C (stockage), 10 à 30 °C (fonctionnement) |
| humidité de stockage | 10–60 % HR |
Pour quoi un laser UV est-il moins adapté ?
Malgré la grande variété de matériaux pouvant être traités, le laser UV reste un outil de choix pour la gravure de précision et la réalisation de structures complexes. Sa puissance de 5 watts est suffisante pour les matériaux fins, mais insuffisante pour la découpe de bois épais ou d'acrylique. Les lasers CO₂ à haute puissance infrarouge sont nettement plus performants pour ces applications. Les possibilités sont également limitées pour le travail des métaux. Un laser UV peut réaliser des marquages légers sur l'acier ou l'aluminium, mais ne permet pas d'effectuer des gravures profondes ni de réaliser des traitements thermiques, ce qui explique pourquoi les lasers à fibre demeurent la solution privilégiée dans ce domaine.
Les projets grand format ne sont pas non plus la priorité du F2 Ultra UV. Sa surface est conçue pour les objets de petite et moyenne taille. Les utilisateurs ayant besoin de pièces de mobilier, de grandes enseignes ou de découpes de grande surface devront toujours se tourner vers les systèmes CO₂ ou les diodes. Même ceux qui recherchent l'aspect typique de la gravure sur bois n'obtiendront pas le résultat escompté avec les UV, car les gravures UV restent claires et très fines.
Domaines d'application dans des environnements pratiques
Les petits studios peuvent travailler avec des plastiques délicats, des surfaces acryliques transparentes, de la céramique blanche ou des objets décoratifs en verre. Les ateliers et les fablabs bénéficient d'un marquage précis sur les composants électroniques, les prototypes ou les outils. Les détaillants et les boutiques de marque peuvent réaliser des gravures directement devant leurs clients, grâce à un boîtier fermé garantissant une utilisation en toute sécurité. Les artistes et les designers disposent ainsi d'outils supplémentaires pour travailler les surfaces finement texturées et les objets en verre en trois dimensions.
Prix et disponibilité
Le xTool F2 Ultra UV est désormais disponible en xTool Shop Disponible en précommande. Son prix public conseillé est de 4 559 €, mais il est actuellement proposé à 3 919 € en prévente. Les livraisons débuteront fin novembre 2025.
