Le soudage au faisceau laser (Laser Beam Welding, abrégé en LBW) est une méthode précise et efficace utilisée pour assembler des matériaux à l’aide d’un faisceau laser. Il est réputé pour sa précision, sa rapidité et sa capacité à travailler sur des composants petits et délicats, ce qui le rend idéal pour des industries telles que l’électronique, les batteries, l’automobile et l’aérospatiale.
Dans cet article, nous expliquerons comment fonctionne le soudage laser, nous explorerons ses avantages et ses inconvénients, et nous clarifierons la différence entre le soudage au faisceau laser et le soudage laser.
Table des matières
Le soudage au faisceau laser est un procédé de soudage précis et hautement contrôlé qui utilise un faisceau laser concentré pour fusionner les métaux. Il peut également être utilisé pour fusionner d’autres matériaux pouvant fondre et se resolidifier, tels que la céramique et les plastiques.
Le soudage au faisceau laser est idéal pour les composants fins ou délicats qui nécessitent un niveau élevé de contrôle et de précision. Il est utilisé dans les industries des batteries, de l’automobile et de l’aérospatiale.
Le soudage laser utilise l’énergie contenue dans un faisceau lumineux focalisé pour faire fondre et fusionner les surfaces.
Voici comment cela fonctionne étape par étape :
La zone affectée par la chaleur est la partie de la pièce soudée qui n’a pas été fondue, mais qui a subi des modifications de ses propriétés physiques et chimiques en raison des températures élevées.
Avec le soudage laser, l’apport de chaleur est plus faible, car le processus est rapide et concentré. Cela réduit la taille de la zone affectée par la chaleur et réduit les effets négatifs potentiels sur les propriétés du matériau.
Parce que le soudage laser offre un meilleur contrôle de l’apport thermique, les pièces sont moins déformées et gauchies par la chaleur. Elles conservent ainsi de meilleures propriétés mécaniques.
Le soudage laser est un processus précis qui utilise un faisceau lumineux très concentré dont le diamètre est généralement compris entre quelques dixièmes et quelques centaines de microns. Il est donc idéal pour souder de petits composants tels que des composants électroniques et des languettes de batterie.
Le soudage laser peut être alimenté par des lasers à haute puissance de plusieurs milliers de watts. Ils peuvent être aussi rapides que nécessaire pour répondre à des exigences de production élevées.
Les systèmes de soudage laser modernes peuvent fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, avec très peu d’entretien. Cela les rend idéaux pour les lignes de production automatisées nécessitant un débit élevé. Ils ont également accès à des têtes laser à distance pour effectuer des soudages à distance.
Grâce au contrôle élevé de l’apport de chaleur, les surfaces soudées au laser absorbent la chaleur et refroidissent plus rapidement qu’avec les méthodes traditionnelles. Cela laisse très peu de temps aux contaminants tels que l’hydrogène pour pénétrer dans les soudures et causer des dommages mécaniques.
La sécurité est importante dans toutes les méthodes de soudage. Avec le soudage laser, le faisceau laser et ses réflexions doivent être encapsulés.
Les pièces de grande taille, telles que les navires et les tronçons de fuselage, sont difficiles à souder en toute sécurité, car les grandes surfaces sont plus difficiles à encapsuler. Les ingénieurs doivent souvent trouver de nouvelles façons d’encapsuler le faisceau laser.
Les lasers à fibre optique sont de plus en plus abordables chaque année depuis 2006, mais ils restent plus chers que les technologies de soudage traditionnelles.
Le soudage laser fonctionne parce que la surface absorbe l’énergie du faisceau laser. Avec certains matériaux comme le cuivre, une grande partie du faisceau laser est réfléchie, ce qui rend difficile l’optimisation du processus pour les experts en laser.
Le soudage au faisceau laser est identique au soudage laser. Il s’agit simplement d’un terme plus sophistiqué qui s’est imposé pour des raisons historiques. Les deux termes sont corrects, mais « soudage laser » est plus courant.
Examinons le contexte historique pour mieux comprendre cela.
Si vous regardez le Ngram suivant, les termes « soudage laser » et « soudage au faisceau laser » ont tous deux commencé à apparaître dans les années 1960, à une époque où les applications du soudage laser suscitaient beaucoup d’intérêt et faisaient l’objet de nombreuses recherches. Vous pouvez voir une tendance montrant que le terme « soudage laser » était déjà plus populaire.
La même chose s’est produite avec les termes « découpe laser » et « découpe au faisceau laser ». Les deux termes ont commencé à être utilisés en même temps, mais « découpe laser » a toujours été plus populaire.
Si l’on examine d’autres procédés laser, on constate un changement intéressant. Personne n’utilise le mot « faisceau » pour désigner le marquage laser, le nettoyage laser, la texturation par laser et de nombreux autres procédés laser.
Pourquoi donc ?
La découpe laser et le soudage laser ont été les premiers procédés laser à être développés. À cette époque, le langage technique était nouveau et encore en cours d’élaboration.
Au fur et à mesure que d’autres procédés tels que le marquage et le nettoyage au laser ont été développés, le mot « faisceau » a été abandonné. Cela montre un consensus sur le fait que ce mot n’était pas nécessaire ou qu’il n’apportait pas beaucoup de clarté ou de valeur ajoutée.
De nos jours, le terme « soudage laser » est plus couramment utilisé que « soudage au faisceau laser ». Si le terme « soudage au faisceau laser » peut encore apparaître dans des contextes formels, il ne rend pas le terme plus précis ou plus formel. Il s’agit simplement d’un mot supplémentaire qui a persisté pour des raisons historiques.
Laserax fabrique des machines de soudage laser pour batteries. Ces machines sont essentielles pour garantir que la production de batteries de voitures électriques reste à la hauteur en matière de rythme et de qualité.
Si vous voulez savoir comment fonctionnent ces machines, regardez la vidéo suivante :
Keven est responsable de la gamme de produits pour les solutions de soudage de batteries de Laserax. Il possède une solide expérience en génie électrique, notamment en programmation PLC, en conception électrique et en systèmes de vision. Il participe souvent à l’évaluation des besoins des clients afin de leur proposer des solutions industrielles adaptées.
Il n’y a pas si longtemps, les lasers CO2 étaient les seuls lasers disponibles pour la soudure laser, et ils présentaient d’importantes limitations en matière d’automatisation. L’arrivée de la technologie de laser à fibre optique a drastiquement modifié le paysage, en offrant une grande vitesse, une précision élevée, un entretien minimal et une stabilité à toute épreuve malgré les mouvements et les vibrations.
Le soudage laser est une technologie de soudage hautement précise et efficace utilisée dans diverses industries, notamment l’automobile, l’aérospatiale et la fabrication de matériel médical. Il offre une pénétration profonde, des vitesses de soudage élevées et une distorsion thermique minimale, ce qui en fait un choix idéal pour les applications nécessitant précision, rapidité et répétabilité.
L’intégrité d’une soudure dépend fortement de la préparation de la surface. L’aluminium a naturellement tendance à former de l’oxyde, et même une fine couche peut entraîner des défauts de soudure. L’oxyde et la contamination potentielle par des huiles, des lubrifiants, des peintures et des particules peuvent créer des bulles d’air emprisonnées à l’intérieur des matériaux, ce qui a un impact sur le processus de collage.
