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Conception d'un système pour la microtexturation par laser pulsé en milieu liquide

L'ablation par laser pulsé en milieu liquide est un processus important dans les domaines de la nanotechnologie et des matériaux. Les applications sont multiples, les plus populaires sont la microtexturation des surfaces et la synthèse de nanoparticules. Le projet, effectué au laboratoire COMATEC-LANS, a permis d'explorer ces applications sur de l'acier par deux approches complémentaires, en utilisant une graveuse laser commerciale, ainsi qu'un système indépendant, construit durant le projet.

Les expériences effectuées à l'aide de la graveuse ont confirmé plusieurs attentes théoriques vis-à-vis le processus de traitement, notamment par l'analyse du taux de production de particules, de leurs tailles, et de l'influence des paramètres de traitement, tels que la puissance du laser ou la quantité de liquide recouvrant l'échantillon traité.

Pour la texturation des surfaces, l'objectif était de produire un type de structure particulière, nommée structures surfaciques périodiques induites par laser (LIPSS), et d'analyser leur influence sur les caractéristiques mécaniques des échantillons traités. Un système avec capot de protection a été conçu, afin de pouvoir utiliser des lasers pulsés selon des normes de sécurité. Une motorisation permettant le déplacement contrôlé de la source laser a été intégré au système conçu. Les essais préliminaires effectués à l'aide de cette installation ont permis d'adresser des spécificités liées à l'utilisation des lasers en vue de la formation des structures.

En résumé, la méthode de l'ablation par laser en milieu liquide est prometteuse pour produire des particules de manière contrôlée ; l'ajustement des paramètres, en cohérence avec des modèles théoriques, permet l'optimisation du taux de production sur des surfaces d'acier. Le système motorisé avec capot de protection de sécurité laser qui a été développé permet l'intégration de différentes sources laser en vue de la génération de texturations périodiques et en fonction des matériaux.