Qu'est-ce que le soudage par faisceau laser?
Le soudage par faisceau laser (LBW) fait référence à une technique de soudage utilisée pour assembler des pièces métalliques ou des thermoplastiques à l'aide d'un laser. Le faisceau laser génère une source de chaleur concentrée qui aide à former des soudures profondes et étroites avec des taux de soudage élevés.
Le soudage par faisceau laser est couramment utilisé dans l'industrie automobile pour plusieurs applications à grand volume utilisant l'automatisation. Il est principalement basé sur le soudage par pénétration ou en mode trou de serrure.
Comment fonctionne une machine de soudage par faisceau laser?
La machine de soudage par faisceau laser est livrée avec une densité de puissance élevée de l'ordre de 1 MW / cm2. En conséquence, LBW forme de petites zones affectées par la chaleur avec des taux de refroidissement et de chauffage très élevés. La taille du spot laser varie généralement de 0.2 mm à 13 mm. Pour le soudage, des tailles généralement plus petites sont préférées. La profondeur de pénétration pendant le soudage est directement proportionnelle à la puissance fournie. L'emplacement du point focal joue également un rôle dans la détermination de la profondeur de pénétration: la pénétration est maximale lorsque le point focal se trouve sous la surface de l'échantillon.
Le faisceau laser utilisé peut être continu ou pulsé selon l'application du système de soudage. Pour le soudage de matériaux minces comme les lames de rasoir, l'utilisation d'impulsions d'une milliseconde est préférée. Pour le soudage de surface profonde, des systèmes laser continus sont généralement utilisés. LBW est une technique polyvalente capable de souder des matériaux tels que les aciers au carbone, l'acier inoxydable, le titane, les aciers HSLA et l'aluminium.
Quels sont les avantages du soudage par faisceau laser (LBW) par rapport au soudage par faisceau d'électrons (EBW)?
- Le soudage par faisceau d'électrons (EBW) nécessite un vide complet pour fonctionner. La création d'un vide total peut être difficile, il est donc préférable d'utiliser le soudage par faisceau laser (LBW) (qui fonctionne également dans l'air).
- Le processus de soudage par faisceau laser (LBW) peut être facilement automatisé à l'aide de machines robotisées.
- Les rayons X ne peuvent pas être générés dans le processus de soudage par faisceau laser (LBW).
- Le soudage par faisceau laser (LBW) offre un soudage de meilleure qualité par rapport au soudage par faisceau d'électrons (EBW).
Quels sont les équipements nécessaires pour le soudage par faisceau laser?
Lasers (Amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement):
En général, pour le soudage par faisceau laser (LBW), des lasers à l'état solide comme les lasers à rubis et les lasers Nd: YAG et les lasers à gaz sont utilisés.
Les lasers à semi-conducteurs produisent des faisceaux laser ayant des longueurs d'onde de l'ordre de 1 micromètre. Les lasers Nd: YAG peuvent fonctionner selon deux modes différents: pulsé et continu. Les lasers Nd: YAG jouent un rôle important dans un certain nombre d'objectifs de fabrication tels que la gravure, la gravure, l'amélioration de la surface des métaux, le marquage des métaux et des plastiques, et le soudage et la découpe d'acier ou d'alliages ou de semi-conducteurs. Les lasers Nd: YAG sont essentiels pour la réalisation de plusieurs processus tels que la gravure, l'amélioration de la surface des métaux, la gravure, le marquage des métaux et des plastiques et la découpe / soudage de l'acier ou des semi-conducteurs.
Les lasers à gaz intègrent l'utilisation de sources d'énergie à faible courant et à haute tension pour fournir l'énergie nécessaire pour exciter le mélange gazeux (hélium ou néon ou dioxyde de carbone) comme milieu laser. Dioxyde de carbone ou CO2 les lasers sont capables de fournir des faisceaux laser continus à haute puissance. C'est pourquoi il est utilisé pour souder et couper des matériaux comme les alliages, le métal ou le verre. Dioxyde de carbone ou CO2 la longueur d'onde de sortie du laser dépend du type d'isotope présent dans le CO2 molécule. Pour les isotopes les plus lourds, la longueur d'onde de sortie est plus longue.
De nos jours, les lasers à fibre optique qui fournissent des faisceaux laser continus à haute puissance sont considérés comme efficaces pour plusieurs applications industrielles comme le soudage (en particulier le soudage industriel robotisé) et la coupe de matériaux comme le polymère, le métal ou le verre. Les lasers à fibre optique sont comparativement plus compacts que les lasers à semi-conducteurs ou à gaz (de même puissance) et génèrent un faisceau laser de haute qualité à diffraction limitée.
Automatisation et fabrication assistée par ordinateur (FAO):
Initialement, le soudage par faisceau laser était effectué à la main sans intervention de l'ordinateur. Mais de nos jours, avec plusieurs technologies développées, le soudage par faisceau laser est assisté par des ordinateurs. La fabrication assistée par ordinateur (FAO) implique une configuration programmée de lasers qui fonctionne automatiquement. Cela a amélioré la qualité de fabrication et a permis une application de masse à des coûts inférieurs.
Qu'est-ce que le soudage par faisceau laser à distance?
Traditionnellement, dans les machines de soudage par faisceau laser, les sorties laser suivaient le joint à l'aide de robots généralement. Cependant, ces derniers temps, le soudage par faisceau à distance est devenu plus populaire. Dans cette technique, le faisceau laser se déplace le long de la couture à l'aide d'un scanner laser. Cette méthode ne nécessite pas de bras robotique suivant la couture. Le soudage laser à distance permet un soudage plus précis à une vitesse plus élevée.
Pour en savoir plus sur les lasers au dioxyde de carbone utilisés dans le soudage par faisceau laser, visitez https://techiescience.com/carbon-dioxide-laser/ et pour la visite laser Nd: YAG https://techiescience.com/ndyag-laser/
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