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Soudage laser

Soudage Laser

Souder de fines pièces en inox ou en alliage inox avec la soudure au laser

Le procédé de soudage laser permet un apport thermique focalisé, engendre peu de déformations et dispose d'une vitesse de soudage supérieure en comparaison aux techniques conventionnelles.

Les gaz hélium et argon servent à protéger la zone de soudage.

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Comprendre le soudage laser

Le soudage Laser est une technique qui permet d’assembler des pièces de métal grâce à l’utilisation d’un laser.

Contrairement aux technologies conventionnelles, ce procédé permet de disposer avant tout d'une réduction et d'un ciblage de l'apport thermique, de peu de déformations et d'une haute vitesse de soudage. Des gaz de protection sont utilisés comme gaz de procédé.

Le laser constitue une source de chaleur très concentrée garantissant des soudures précises et profondes. Le processus de grande densité énergétique utilise le faisceau laser pour réaliser des trous de serrure dans la zone de soudage. La densité de puissance est élevée: de 105 à 106 W/cm2

Eléments de mise en œuvre du soudage laser

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Le soudage laser au dioxyde de carbone (CO2) a été un des premiers types de soudage laser mis au point et demeure une des techniques les plus utilisées, par exemple pour les fabrications métalliques et l’assemblage automobile.

Un mélange d'Azote, d'hydrogène et d'hélium

La technique de soudage laser utilise une source d’énergie pour exciter un mélange de gaz pour traitement laser composé d’azote, d’hydrogène et d’hélium.

Outre les mélanges de gaz pour traitement laser, on utilise également l’hélium dans le gaz de protection qui entoure le faisceau laser (voir le schéma ci-dessous). Ce gaz protège la zone de soudage contre les gaz atmosphériques tels que l’oxygène, l’azote, le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau qui sont susceptibles de réduire la qualité du soudage et/ou de ralentir le processus.

Eléments de mise en œuvre du soudage laser

 

  • A – Faisceau laser
  • B – Pièces à assembler
  • C – Protection
  • D – Direction du soudage
  • E – Trou de serrure

Caractéristiques techniques du soudage au laser

Les gaz de protection ou gaz «de procédé»

La pureté et la composition des gaz de procédé employés comme gaz de protection sont d'une grande importance pour l'utilisateur et ont une influence essentielle sur la qualité et la productivité de la technique laser. Le bon choix des gaz de protection permet de réaliser des améliorations significatives de processus et de résultats.

Les lasers CO2 et YAG utilisent des gaz de protection tels que l'hélium, l'argon et l'azote ou divers mélanges gazeux. L'angle et la zone d'impact du gaz, ou encore le flux gazeux et le diamètre de la buse sont également importants.

Les gaz à résonance ou gaz «lasants»

Les gaz à résonance ou gaz lasants sont nécessaires à la formation du faisceau d'un laser à source CO2. Air Liquide propose la gamme LASAL, spécialement mise au point pour une application en technologie laser. LASAL n'est utilisée que pour ce procédé.

Les gaz lasants LASAL sont livrés purs ou sous forme de mélanges pour laser avec mélangeur intégré. Pour les lasers sans mélangeur intégré, des mélanges gazeux correspondants de la ligne LASAL – pour une part avec des composants additionnels – sont proposés, selon exigences du fabricant de lasers.

En savoir plus sur le soudage au laser

Apport thermique

La chaleur ou la pression ou une combinaison des deux sont les sources d'énergie couramment utilisées en soudage. À peu près toutes les sources imaginables de focalisation de chaleur ont été utilisées en soudage à une époque ou à une autre. Les différentes sources de chaleur utilisées d'importance technique majeure sont non seulement les Lasers, mais aussi les réactions exothermiques (la flamme et l'aluminothermie),l'arc électrique et les plasmas, le faisceau d'électrons.

Laser YAG

Le laser YAG, acronyme de yttrium aluminium garnet, ou grenat d'yttrium-aluminium dopé au néodyme est un cristal utilisé comme milieu amplificateur pour les lasers utilisant des milieux solides.