Principe du soudage laser

Le soudage au Laser, tant pour des matériaux homogènes qu'hétérogènes, est un procédé de fusion qui ne nécessite aucun matériau d’apport. Contrairement à d’autres procédés de soudage en continu, le Laser permet un apport ponctuel très précis de la chaleur. Le recouvrement des points permet un soudage en continu (cordon). Le temps d’interaction est extrêmement bref et atteint seulement quelques millisecondes par points. En fonction de l’absorption spécifique au matériau, la zone de soudage subit un échauffement qui augmente jusqu’à atteindre la température de fusion. Lors de la diffusion de la chaleur, le matériau en fusion se solidifie pour former la soudure.

Le Laser est particulièrement performant pour souder des matériaux métalliques. Dans ce contexte, il faut tenir compte de la technologie de soudage et des facteurs métallurgiques.

La plupart des aciers peuvent être soudés sans fissures et en obtenant une grande solidité. La teneur en carbone ne doit toutefois pas dépasser 0.15%. Il est de même possible de souder le titane (sous gaz de protection), le tantale, le nickel, le nickel/béryllium, le cuivre, le cuivre/béryllium, les alliages fer/nickel, l’aluminium pur, l’or, le platine et l’argent.

Quelle soit par point ou par cordons (voir les photos), une bonne soudure demande des conditions préalables respectant les principes fondamentaux de la métallurgie:

• Matériaux compatibles et soudables (éviter par exemple S, As, P, Sn et la teneur en C doit être < 0.25%)
• Géométrie des deux pièces à souder correcte (voir shema), préférer les bords tranchants aux anglages.
• Préparation de la surface (pas d'huile de graisse, de salissures; pas de couche supplémentaire)
• Interstice minimum entre les deux parties à souder

Les joints dans la zone spécifique de soudage doivent être conçus de manière à éliminer, dans la mesure du possible, le jeu dans les pièces à assembler. Cette contrainte peut être respectée par l’utilisation d’outils de serrage ou par la géométrie des pièces.

Le soudage par points

Pour joindre ou fixer avec précision, il faut que le jeu entre les pièces à souder ne dépasse pas 5% de la profondeur de soudage. Il est possible de réaliser des profondeurs de soudage jusqu’à 1.5mm et des diamètres de point de soudage de 1mm. Le soudage par point, peut dans certains cas être utilisé pour positionner deux éléments de façon optimale en répartissant les contraintes avant de passer au soudage par cordon ou même au brasage.

Le soudage en continu

Le recouvrement des différents points de soudage permet de réaliser des cordons de soudage qui satisfont à des exigences d’étanchéité élevées.

En règle générale, la pièce est déplacée sous le foyer du rayon laser en suivant son contour de soudage (programmation multi-axes). Il faut accorder une attention particulière au joint de soudage. Pour les soudages bout à bout, le jeu ne doit pas excéder 10% de la profondeur de soudage. 

Le laser permet de souder une large gamme de matériaux

• Aciers
• Aluminium
• Cuivre et ses alliages
• Nickel
• Métaux précieux (Or, Platine, etc.)
• Titane

Le soudage de précision par Laser bénéficie des caractéristiques suivantes:

• Absence de métal d'apport
• Soudage sans contact et sans application d’efforts.
• Zone thermiquement affectée minimale, donc pas de distorsion du matériau
• Bel aspect général de la soudure (sans déformation et sans coloration)
• Résistance mécanique
• Soudage étanche (étanchéité à l'hélium dans le cas de cordons)
• Soudage par points
• Soudage par transparence
• Soudage bord à bord
• Pas d'usure des outils garantissant une grand répétabilité

• Horlogerie
• Bijouterie
• Micromécanique
• Dentaire
• Médical
• Lunetterie
• Alimentaire
• Chimie
• Aérospatiale
• Électronique
• Automobile
• Matériaux spéciaux
• Soudages compliqués (3D)