La soudure Laser

Tous les matériaux qui peuvent être soudés de manière conventionnelle sont soudables au laser.  La qualité et la vitesse du soudage laser réalisés par des machines laser est bien supérieure aux procédés conventionnels et bien plus économique. En fonction de la puissance de la source laser utilisée, le soudage sera réalisé par conduction thermique pour les faibles épaisseurs ou par keyhole (capillaire de vapeur) pour les fortes épaisseurs qui requièrent une puissance laser élevée.

Il est aussi possible de souder les thermoplastique et les matériaux composites par laser. On utilise le plus souvent des sources laser à diodes avec des longueurs d’ondes adaptées aux matériaux à souder.

Le soudage laser forte puissance et le soudage laser par conduction thermique

Le soudage forte puissance utilise une source laser d’intensité élevée (de plusieurs kilowatts) qui permet de souder de fortes épaisseurs ou des épaisseurs multiples.  Ce procédé crée un capillaire de vapeur dans l’épaisseur de la matière qui est entretenu pendant toute la durée du soudage. Le soudage laser en mode keyhole permet d’atteindre une vitesse de soudage de plusieurs mètres par minutes avec une qualité de soudure élevée.

Le soudage par conduction thermique est utilisé sur des épaisseurs plus faibles (1 à 2 mm). Seule la surface est fondue. Le cordon de soudure est en général plus lisse et présente moins de porosités. Ce procédé de soudage est le plus souvent utilisé lorsque les cordons de soudure sont apparents et que l’aspect esthétique de la pièce est un critère important (éviers, soufflet métalliques…).

Le soudage de pièces en plastique ou composite par laser

Principe du soudage par Laser des thermoplastiques Le faisceau laser traverse le substrat supérieur qui doit être transparent à la longueur d'onde du laser alors que le substrat inférieur est absorbant. Ce dernier par conduction thermique va faire fondre le substrat supérieur. Pendant le soudage les deux pièces à assembler sont soumises à une pression mécanique qui permet de les garder en contact jusqu’à la fin du procédé. Les deux substrats sont ainsi soudés par Laser.

De nombreux systèmes équipent l'industrie automobile pour le soudage de nombreuses pièces intégrées dans les véhicules d'aujourd'hui : pompe, capteur, électronique, clés, phares et aussi certaines pièces de carrosserie... Le domaine médicale est aussi un grand utilisateur de systèmes LPKF pour le soudage de nombreuse pièces : tube divers, capsule, filtres ...

Rappelons que le soudage de thermoplastique par laser est un procédé propre, sans déchets chimiques (pas de colle, pas de solvants), et sans contact mécanique puisque c'est le faisceau laser qui vient fondre le plastique et souder ainsi les pièces entre elles.

Application du soudage laser de thermoplastiques dans l’industrie automobile

Application du soudage laser de thermoplastiques dans l’industrie aéronautique

Principe du drapage par laser à diode Laserline de pièces en fibre de carbone

Avantages du soudage laser :

• Procédé sans contact qui permet de réduire les couts d’outillages de maintien des pièces.
• Intensité de soudage sur un petit diamètre (taille de spot laser de quelques microns à plusieurs millimètres).
• Grande vitesse et grande précision de soudage laser avec un apport thermique limité
• Soudage de différents matériaux, identiques ou dissimilaires et d’épaisseurs variées
• Soudage de pièces aux géométries complexes (2D, 3D).
• Temps de mise en œuvre réduit.
• Adapté à tout type de production : unitaire, petite ou grande série.
• Modularité et choix des équipements intégrés : table XY, axes Z, plateau tournant, robot, etc…
• Intégration de modules de contrôle en temps réel du procédé de soudage (vision, caméra Cmos…).
• Contrôle et prise en main à distance lors d’opérations de maintenance ou de formations.