Matériau — Saphir
Extrêmement dur mais cassant, le cristal de saphir ne pardonne aucun choc mécanique ou thermique. Le laser femtoseconde grave sans contact ni onde de choc, préservant la transparence intégrale des verres de montre et composants optiques.
Le saphir synthétique (corindon, oxyde d'aluminium cristallisé) est le deuxième matériau naturel le plus dur après le diamant. Cette dureté en fait un excellent verre de protection pour l'horlogerie et l'optique — mais elle a une contrepartie : le cristal est aussi cassant, et sa gravure exige un procédé qui ne le sollicite ni mécaniquement ni thermiquement.
À 9 sur l'échelle de Mohs, le saphir raye presque tout sauf le diamant. Mais sa ténacité à la rupture (résistance à la propagation de fissures) reste faible : une micro-fissure initiée par une pointe de gravure mécanique, ou par une contrainte thermique locale trop brutale, peut se propager dans tout le cristal et provoquer un éclat, voire une fracture complète de la pièce des semaines après la gravure.
Le laser femtoseconde évite ce risque par construction : chaque impulsion dure moins de 300 femtosecondes, un temps trop court pour générer une onde de choc mécanique ou pour chauffer le réseau cristallin environnant. La matière est directement vaporisée par ionisation multiphotonique, sans transmettre de contrainte résiduelle aux couches voisines. Un laser classique (nanoseconde), au contraire, chauffe la zone gravée et crée un gradient thermique propice à la fissuration.
Autre exigence propre au saphir : le marquage ne doit pas créer de voile diffusant la lumière autour de la zone gravée. Le contrôle micrométrique du femtoseconde permet de délimiter très précisément le trait sans microfissuration périphérique, préservant la clarté optique du reste de la pièce — un point critique pour un verre de montre ou une lentille.
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