Qu'est-ce que le soudage laser et comment fonctionne cette technique ?

Soudage laser : technique, types, avantages et application

Il existe plusieurs types de techniques et d'applications de soudage, notamment MIG, TIG, à la baguette et au fil fourré. Nous disposons de nombreuses ressources et articles sur ces procédés de soudage. Aujourd'hui, nous allons décrire le procédé de soudage laser, le fonctionnement de la technique, les types de soudage laser, ses avantages et son application.

Qu'est-ce que le soudage laser ?

Le soudage laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) est un processus de soudage par fusion dans lequel des métaux ou des thermoplastiques sont assemblés à l'aide d'un faisceau laser focalisé. C'est la méthode de soudage la plus avancée, elle trouve une application dans de nombreux secteurs d'activité allant de l'aérospatiale et de l'équipement médical à la fabrication de bijoux.

Comment fonctionne la technologie de soudage laser ?

Dans le procédé de soudage laser, un faisceau de lumière extrêmement concentré est focalisé sur la cavité entre les matériaux à assembler. Le puissant faisceau laser fait fondre les matériaux au niveau de leurs coutures et fusionne en un assemblage. Avec une telle source de chaleur hautement concentrée, le soudage laser dans des matériaux minces peut être effectué à des vitesses élevées. Dans les matériaux plus épais, le soudage laser peut produire des soudures profondes et étroites.

Il existe deux types de soudage laser :

Soudage par conduction thermique

Dans le soudage par conduction thermique, le faisceau laser chauffe la surface du matériau au-dessus de son point de fusion. Le processus est utilisé pour produire des soudures qui ne nécessitent pas une résistance élevée. Ce type de soudage se fait avec un laser d'une puissance inférieure à 500 W. Le soudage par conduction thermique produit des soudures lisses et esthétiques.

Soudage trou de serrure

Dans le soudage trou de serrure, le faisceau laser chauffe la surface du matériau jusqu'au point de vaporisation, pénétrant profondément dans le matériau. Cela crée un trou de serrure avec une condition semblable à celle du plasma. La température dépasse 10 000 K. Ce type de soudage se fait avec un laser d'une puissance élevé supérieur à 105 W/mm2.

Avantages du soudage laser

Le soudage laser est très polyvalent et peut être utilisé en conjonction avec le soudage à l'arc classique pour créer un soudage à l'arc laser hybride. La soudure qui en résulte possède à la fois les avantages du soudage laser et du soudage à l'arc. La soudure a également des assemblages pénétrants profonds et une meilleure tolérance à l'ajustement des assemblages. Les effets indésirables tels que la porosité interne et la fissuration sont également réduits.

En comparaison aux méthodes de soudage classiques, le soudage par faisceau laser présente les avantages suivants :

Moins de chaleur

Un faisceau laser hautement concentré est focalisé sur une petite zone, ce qui réduit la zone affectée par la chaleur (HAZ). Ainsi, l'opération de soudage laser nécessite un apport de température réduit par rapport au soudage classique.

Traitement plus rapide

Bien que l'investissement initial soit élevé, le procédé s'avère plus rentable que le soudage classique. En effet, le soudage laser offre un traitement plus rapide qui se traduit par une production plus élevée et un délai d'exécution plus rapide.

Moins de risque de déformation thermique

Les contraintes sont moindres, car le processus implique un faible apport de chaleur. Le faisceau focalisé ne fait fondre qu'une petite surface du métal, ce qui réduit au minimum les contraintes internes induites par la chaleur et la distorsion de la pièce.

Haute précision

Le faisceau laser peut être contrôlé et focalisé sur une petite zone. Cela permet de souder les composants avec une grande précision. Sa taille de point personnalisable rend le soudage laser mieux adapté aux métaux minces ou fragiles.

Applications du soudage laser

En raison de sa haute précision, de son traitement plus rapide, de sa large tolérance de matériau et de sa haute qualité constante, le soudage laser a de nombreuses applications.

Les domaines où le soudage laser peut être appliqué comprennent notamment :

Industrie automobile

Le soudage au laser offre un mode de fonctionnement sans outil et ne nécessite pas le remplacement des têtes, ce qui le rend extrêmement adapté à l'industrie automobile.

Construction en acier

En raison de sa productivité élevée, la technologie laser est utilisée dans l'industrie de la construction en acier. Le soudage laser permet de traiter des tôles épaisses à grande vitesse avec des tolérances élevées.

Construction navale

Dans la construction navale, les vis de commande et d'entraînement et les gouvernails sont fabriqués avec une grande précision et la tolérance souhaitée à l'aide du soudage laser. Il en résulte une consommation de combustible plus faible et des vitesses plus élevées pour les navires.

Fabrication d'outils

La haute précision rend le système de soudage laser parfaitement adapté à la fabrication d'outils. Cette technologie fournit une solution idéale pour la fabrication d'outils de pressage, de poinçonnage et de moulage de précision.

La technologie de soudage laser utilise un faisceau laser comme source de chaleur hautement concentrée pour assembler les matériaux. Le faisceau laser appliqué chauffe et fait fondre les bords des matériaux, formant un assemblage. En raison de sa haute précision, de sa vitesse de soudage élevée, de son temps de traitement écourté, de sa grande tolérance en matière de matériaux et de sa qualité constante, le soudage laser a une large gamme d'applications et est souvent utilisé pour les soudures de haute précision.