Le soudage LASER est un procédé à haute densité d’énergie utilisant une source d'énergie lumineuse. Le rayonnement est constitué d'un faisceau lumineux monochromatique amplifié. Les ions actifs (Nd3+ Néodynium) sont localisés au sein d'un cristal YAG (Yttrium, Aluminium,
Germanium). Ce milieu actif est excité par une ou plusieurs lampes dites de pompage. Des lampes flash au krypton sont utilisées dans le cadre du soudage pulsé (P lasers) et des lampes à arc au krypton permettent le soudage continu (CW lasers). L'amplification est alors effectuée entre deux miroirs : un réfléchissant à 100% et l'autre réfléchissant partiellement.

Il existe trois types de laser industriels actuellement sur le marché du soudage, à savoir les.
Lasers CO2, YAG et à diodes.

Le laser YAG pulsé.

Le résonateur et les chambres de pompage sont de conception similaire à celle des lasers YAG continus.
L’excitation s’effectue de manière différente. Les lampes flash sont alimentées à des fréquences et des durées d’impulsion variables, parfaitement définies et reproductibles dans le temps. A chaque impulsion électrique correspond l’émission d’une impulsion laser. Un pilotage de l’excitation des lampes flash permet de contrôler le profil temporel de l’énergie émise par l’impulsion laser.

Principe du soudage.

Durant l’opération de soudage à l’aide d’un procédé à haute densité d’énergie, la concentration énergétique sur la pièce est suffisamment intense pour vaporiser le métal se trouvant directement sous le faisceau, ce qui crée un « keyhole » appelé aussi capillaire .
Les parois du capillaire sont formées de métal liquide en fusion. Le bain de fusion, ainsi créé et entretenu, est déplacé entre les pièces à assembler et le métal se solidifie après passage du faisceau, assurant l’assemblage des pièces.
Ce phénomène valable avec un faisceau continu (laser CO2 ou YAG continu) est sensiblement différent avec un faisceau pulsé. Dans ce cas le cordon est réalisé par une succession de points se recouvrant partiellement.

Gaz de protection.

En soudage laser, comme pour tout autre procédé de soudage par fusion, le métal fondu doit être protégé de l’atmosphère ambiante. C’est le rôle premier du gaz de protection. La nature du gaz de protection influe sur la formation du plasma et par conséquent sur les performances du procédé.
L’interaction entre le gaz de protection, les vapeurs métalliques et le faisceau laser produit le plasma laser. La faible longueur d’onde d’un laser Nd :YAG permet au faisceau de traverser facilement ce panache.
En général, les gaz de protection utilisés sont les gaz inertes (Ar, He) ou, dans certains cas d’applications, neutres, tel que l’azote. Comme pour la plupart des procédés de soudage, la protection gazeuse peut être réalisée par un gaz mono constituant ou par un mélange de gaz.

Laser pulsé.

Les domaines d'application du soudage laser YAG pulsé recouvrent l'assemblage de métaux ferreux et non ferreux de faibles à très faibles épaisseurs. On retrouve cette technique de soudage dans l'industrie mécanique, médicale, aéronautique, automobile et électronique principalement où les demandes de productivité et de qualité sont impératives.

Principe YAG pulsé

Le système laser

Une source YAG pulsée de 100 W refroidie par air est utilisée, la durée d’impulsion dépend du matériau employé, et varie de 2 à 20 ms. Avec des énergies par impulsion jusqu’à 90 Joules, la densité de puissance atteint plusieurs dizaines de MW par centimètre carré. Avec son résonateur Sweet Spot cette source possède des caractéristiques uniques qui procurent une stabilité exceptionnelle au faisceau laser.

II. Applications

Pour le rechargement
Sur les segments de marchés ; mécaniciens et moulistes

Le soudage laser est utilisé pour le rechargement de moules d’injection en acier nécessitant des reprises de 100 microns à plusieurs mm : les zones rechargées auront une durée de vie au moins égale au matériau de base. De la même manière, des modifications dimensionnelles souhaitables, dues à des erreurs d’usinage, ou bien à l’usure, peuvent devoir être apportées à un outil (par exemple, outils d’emboutissage, de poinçonnage ou d’injection) ou à une pièce très sollicitée (piston, cylindre). En particulier auprès des PME, le besoin de recharger une pièce par laser afin de la réparer ou de la reconstruire est de plus en plus courant.

Le soudage laser est complémentaire aux techniques de soudage existantes soudage TIG, spécialement lorsque les zones à souder deviennent plus précises , les soudures plus délicates à réaliser et lorsque les déformations des pièces doivent être évitées.

Pour l’assemblage de différents éléments.
Sur les segments de marchés : tôlerie chaudronnerie et équipements industriels

Nous utilisons la soudure laser pour l’assemblage de différents éléments dans les secteurs du médical,de l’aéronautique, du nucléaire, de l’alimentaire ,de la connectique ,de la bijouterie, de l’automobile et dans toutes les industries mettant en œuvre les aciers spéciaux ,le titane ,les inox,les alliages léger et les métaux précieux.

Nous utilisons différentes techniques de soudage, en bord à bord, par transparence ou en angle .

III. Capacité de production

Notre centre de soudure laser, est doté de larges ouvertures, et d’axes motorisés (pilotés par Joystick) permettant le chargement aisé (latéral ou vertical) et le positionnement précis de pièces pesant jusqu’à 350kg masse centrée et d’un volume jusqu’à 125 litres.