Rejoins-nous sur le blog THEO's pour une exploration perspicace du soudage au laser avec l'expert Joe Dallarosa. Découvre les avantages et relève les défis de cette technologie transformatrice. Cet examen équilibré met en lumière l'impact du soudage au laser sur les normes de l'industrie, en offrant une vision claire de son efficacité et de ses limites.
Le soudage au laser existe dans l'industrie depuis plus de cinquante ans et a été introduit sous forme de soudeur portatif au cours des cinq dernières années ou plus. Certains des premiers utilisateurs de soudeurs laser portatifs ont été la NASA pour la réparation de la navette lorsqu'elle revenait d'une mission. De toute évidence, il s'agit d'une technologie qui est là pour durer, avec ses avantages et ses inconvénients.
Avantages du soudage au laser et du soudage au laser manuel
Les lasers peuvent concentrer la lumière sur un point microscopique (généralement de 50 à 900 microns, de 0,002 à 0,035 pouce). Les soudures au laser sont très fines et précises. Cette précision dépend du dispositif de livraison et est particulièrement utile dans les industries telles que l'électronique, l'aérospatiale et les appareils médicaux, où des tolérances serrées sont essentielles. Les industries telles que l'automobile, où il y a des kilomètres de soudures par jour, utilisent le soudage au laser en raison de la rapidité du processus par rapport à de nombreuses techniques de soudage conventionnelles. Dans certains cas, la comparaison de la vitesse est de 4 à 10 fois plus rapide avec des soudures de meilleure qualité. Le petit faisceau laser focalisé peut produire une soudure à une vitesse de 40 à 400 pouces par minute (1 à 10 M/min), ce qui le rend adapté à la production en grande quantité avec des kilomètres de soudures produites chaque jour.
Des soudures de haute qualité dans toutes les industries
Le soudage au laser et avec la fonction wobble produit des soudures propres de haute qualité (avec gaz de couverture) avec moins d'éclaboussures, de porosité ou de défauts. Ceci est important dans les industries où l'apparence de la soudure est cruciale, comme l'automobile, les semi-conducteurs, l'industrie alimentaire et les arts. Les entreprises qui fournissent du matériel inoxydable à l'industrie alimentaire et au monde du barbecue utilisent les lasers parce qu'il y a moins de post-traitement nécessaire. Les soudures obtenues sont de grande qualité et les soudures sont esthétiques.
Polyvalence et impact minimal de la chaleur
Le soudage au laser peut être utilisé pour une variété de métaux différents, à la fois similaires et dissemblables (avec des restrictions), de diverses épaisseurs de 0,005 à 1 pouce (0,1 à 25 mm). Le soudage au laser peut être utilisé pour une variété de métaux différents, similaires et dissemblables (avec des restrictions), de 0,005 à 1 pouce (0,1 à 25 mm), d'épaisseurs variées. Il s'agit d'une variété d'alliages ferreux, d'alliages exotiques à haute résistance et d'alliages non ferreux. Comparé à d'autres types de soudage, le soudage au laser est très polyvalent. Le petit faisceau focalisé, qui peut être inférieur à 200 microns (plus petit que l'épaisseur d'un cheveu), associé à la fonction d'oscillation, permet de créer des soudures étroites. Des applications où l'espace est limité ou lorsque la préservation de l'intégrité du matériau est essentielle.
Réduire la distorsion des matériaux avec le soudage au laser
ZONE AFFECTÉE PAR LA CHALEUR (ZAT) MINIMALE : Le soudage au laser génère une chaleur minimale et une petite zone affectée par la chaleur (HAZ) par rapport aux méthodes de soudage conventionnelles. C'est le résultat du petit point de soudure et de la densité de puissance élevée qui se couple au métal. Cela réduit le risque de déformation, de gauchissement et de changements métallurgiques dans le matériau de base. Par conséquent, le soudage au laser est souvent choisi pour souder des matériaux sensibles à la chaleur, comme les feuilles minces ou les alliages sensibles à la chaleur.
L'avantage du sans contact et le respect de l'environnement
Le soudage au laser est un processus sans contact, ce qui signifie que le faisceau laser ne touche pas physiquement la pièce à travailler. C'est un avantage pour souder des matériaux délicats ou fragiles sans risquer de les contaminer ou de les endommager. À l'interface de la soudure, il n'y a pas de contact avec le matériau et la contamination de la soudure est donc réduite au minimum. Le soudage au laser ne nécessite pas d'électrodes ni d'affûtage. En raison de la faible largeur du faisceau de soudure, il est possible d'utiliser moins de produit d'apport ainsi que moins de gaz en raison de la vitesse plus rapide. Une plaque de verre protectrice doit être remplacée périodiquement en raison des éclaboussures. À long terme, cela peut représenter une économie durable de temps et d'argent. Le soudage au laser génère moins de fumées, de gaz et d'émissions que certains procédés de soudage conventionnels, ce qui le rend plus respectueux de l'environnement.
Formation et automatisation : Rationalisation des processus de soudage
Pour devenir un soudeur compétent à l'aide d'un laser portatif, il faut moins de temps et d'école pour produire des soudures de haute qualité. Dans certaines industries, on a vu des personnes sans expérience de la soudure produire des soudures de haute qualité en une semaine de formation. Cela ne veut pas dire qu'une personne ne devrait pas aller dans une école qualifiée pour le laser afin d'obtenir une certification pour certaines industries et certains états.
Le soudage au laser est bien adapté à l'automatisation avec des robots ou d'autres types de dispositifs de contrôle des mouvements. Son contrôle précis et sa répétabilité en font un outil idéal pour l'intégration dans les processus de fabrication automatisés, ce qui permet de réduire les coûts de main-d'œuvre et d'augmenter la productivité. De plus, du côté des commandes, il est très facile de contrôler la puissance pour l'augmenter ou la diminuer en fonction des changements de vitesse.
Inconvénients du soudage au laser
Naviguer dans le coût et la sécurité du soudage au laser
Quelques-uns des inconvénients de l'utilisation des lasers pour le soudage : De nos jours, tu peux acheter un poste à souder Mig, stick ou TIG pour quelques centaines de dollars pour les amateurs ou dépenser 5 à 10K pour un poste à souder plus professionnel avec plus de cloches et de sifflets. Le point de départ d'un poste à souder portatif laser "bon marché" peut être aussi bas que 6,5k sur un site comme amazon qui offre une sélection de machines bon marché. Lorsque tu passes à une machine professionnelle comme la série MA1 deTHEO , tu peux t'attendre à payer environ 15 à 20 000 $, il y a donc une grande différence de prix.
La deuxième chose à propos du soudage au laser, c'est que tu dois te renseigner sur la sécurité du laser et respecter les directives en la matière pour le soudeur et les personnes qui se trouvent à proximité. La principale différence entre le soudage conventionnel et le soudage au laser est que tu dois protéger tes yeux de la lumière laser qui est émise par l'appareil de soudage et des reflets éventuels.
Taille de l'équipement et besoins en énergie
Pour un appareil bon marché, ils peuvent être proposés dans un format compact (un peu plus grand que deux boîtes à chaussures) alors qu'un soudeur laser complet peut avoir la taille d'une valise que tu transporterais dans l'avion. Oui, le poste à souder bon marché peut fonctionner sur 120 V CA et un poste à souder au laser fonctionne généralement sur 220 V CA.
Conclusion : Peser le pour et le contre pour le soudage du futur
En résumé, le soudage au laser n'est peut-être pas destiné aux amateurs en raison de la différence de coût, mais c'est certainement un outil pour ceux qui travaillent dans la production et qui ont besoin d'un minimum de HAZ pour moins de déformation, de soudures esthétiques qui sont précises et sans aucun contact métallique dans le bain de soudure.
