Le soudage laser est un procédé de haute précision utilisé pour assembler des composants et des pièces métalliques (et parfois non métalliques). Contrairement aux techniques traditionnelles de soudage à l’arc, qui utilisent un courant électrique pour générer la chaleur nécessaire, le soudage laser emploie un faisceau lumineux hautement focalisé pour créer le bain de fusion. Les systèmes de soudage laser automatisés et robotisés sont utilisés depuis des décennies dans les industries automobile et aérospatiale pour réaliser des soudures structurelles et porteuses. Le soudage laser est également largement utilisé pour les applications de précision et de micro-soudage, notamment dans les secteurs des batteries et des dispositifs médicaux. Le soudage laser manuel offre pratiquement tous les avantages du soudage laser automatisé, tout en étant plus économique, plus compact et plus facile à mettre en œuvre.

Le soudage laser est généralement considéré comme plus facile à apprendre que le soudage MIG, TIG ou à l’électrode enrobée. Il est courant que des soudeurs débutants comme expérimentés réalisent des soudures de haute qualité dès leur première journée d’utilisation.

Bien que le soudage laser soit relativement tolérant et exige moins de coordination œil-main que les procédés de soudage à l’arc, il ne remplace pas les compétences et l’expérience d’un soudeur qualifié. Il reste essentiel de maîtriser le bridage et l’ajustement des pièces, de savoir quand et où utiliser le soudage laser, ainsi que de comprendre comment régler correctement les paramètres de votre système de soudage laser.

Toutes les méthodes de soudage présentent des avantages et des inconvénients. Le soudage laser est plus performant que le soudage MIG, TIG ou à l’électrode enrobée pour certaines applications, mais il n’est pas adapté à tous les types de travaux. Grâce à sa grande précision, sa vitesse élevée et son apport thermique réduit, le soudage laser constitue un excellent choix pour les matériaux sensibles à la chaleur, les environnements à forte productivité et les applications nécessitant une grande précision. Sa capacité à obtenir rapidement une pénétration profonde le rend également particulièrement adapté à certaines applications structurelles. À l’heure actuelle, les systèmes de soudage laser portatifs permettent une pénétration allant jusqu’à environ 8 mm. Pour des matériaux plus épais nécessitant une pénétration plus importante, d’autres procédés de soudage peuvent être plus appropriés. Par ailleurs, la zone de chauffe relativement étroite du soudage laser exige généralement un meilleur ajustement des pièces. Toutefois, les techniques de soudage oscillant (wobble welding) ainsi que l’apport de fil simple ou double permettent de compenser des jeux plus importants entre les pièces à assembler.

Tous les procédés de soudage ont des avantages et des inconvénients. Dans de nombreuses tâches, le soudage laser est meilleur que les soudages MIG, WIG ou avec des électrodes ; toutefois, il ne convient pas à toutes les applications.

En raison de sa haute précision, de sa vitesse et du faible apport thermique, le soudage thermique est un excellent choix en présence de matériaux craignant la chaleur, dans des environnements à haute productivité et dans les applications de précision. Le soudage laser parvient rapidement à souder en profondeur et convient donc idéalement aussi dans certaines applications structurelles.

Actuellement, les appareils de soudage laser peuvent atteindre une profondeur du bain d’environ 8 mm. Pour les matériaux plus épais requérant un bain plus profond, d’autres procédés de soudage peuvent s’avérer mieux adaptés. En outre, la zone d’influence thermique relativement étroite générée pendant le soudage laser signifie que des composants peuvent nécessiter une meilleure correspondance des contours, sachant que le soudage oscillant et l’avance avec fil unique ou double peuvent combler un interstice plus volumineux.

Le soudage laser peut être utilisé sur le terrain et l’a déjà été avec succès. Toutefois, il est essentiel de s’assurer que la zone de soudage est correctement sécurisée et que les personnes à proximité sont protégées au moyen de lunettes de sécurité laser, de barrières de protection, ou d’une combinaison des deux. Pour plus d’informations sur les exigences de sécurité applicables, veuillez consulter la norme IEC/EN 60825-1.

Lors du soudage laser, la lumière laser est concentrée sur un point absolument minuscule, d’un diamètre souvent inférieur à celui d’un cheveu humain. Comparé à cela, la chaleur dégagée par un procédé de soudage à l’arc se concentre sur une zone souvent plus de vingt fois plus grande.

La densité énergétique du procédé de soudage laser est nettement plus élevée, ce qui génère un cordon de soudure plus étroit et plus profond. Les interstices et les soudages en angle de grande taille se laissent toutefois compenser via différentes options d’apport de fil.

Malgré leur aspect, les cordons de soudure laser offrent généralement un haut niveau de solidité car ils pénètrent profondément dans le matériau.

Le soudage laser peut être réalisé avec ou sans fil, même si l’utilisation de fil est habituelle. Suivant la puissance de fusion souhaitée, LightWELD peut être mis en œuvre avec une configuration mono ou bifilaire.

En raison des projections réduites et d’un bain de fusion moins liquide, le soudage laser convient très bien aux soudages à la verticale et dans des postures forcées. En outre, le soudage laser peut être effectué à une ou deux mains, en fonction du confort.

Le soudage laser peut être réalisé à des puissances allant de quelques centaines à quelques milliers de watts. Des puissances plus élevées entraînent une pénétration plus rapide et plus profonde du bain, elles permettent des jonctions soudées plus robustes ainsi que des vitesses de soudage plus élevées.

La puissance correcte pour chaque application dépend en définitive du type de jonction, de l’épaisseur et du type de matériau. Afin que la prise en main soit plus facile, le LightWELD est livré avec un tableau des réglages du soudage ainsi qu’avec des dizaines de programmes intégrés adaptés à des matériaux et épaisseurs de matériau courants.

Comme pour le soudage pendulaire, le soudage laser oscillant correspond aux mouvements circulaires ou en demi-lune d’un soudeur pour contrôler le bain de fusion. Les appareils de soudage laser guidés à la main comme le LightWELD disposent d’objectifs spéciaux permettant automatiquement de déplacer le faisceau laser perpendiculairement au cordon de soudure.

Via les éléments de commande de la machine de soudage laser, il est possible de régler avec précision la largeur du schéma oscillant. De la sorte, les soudeurs maîtrisent avec précision des propriétés telles que la forme, la largeur et la pénétration du bain dans la section du cordon.

Par défaut, les lasers fonctionnent en mode continu (CW – Continuous Wave), ce qui signifie que le faisceau laser est émis en continu par la torche de soudage tant que la gâchette est maintenue enfoncée. Le soudage laser pulsé est une technique dans laquelle le faisceau laser est délivré sous forme de courtes impulsions. Le mode pulsé peut être utilisé pour contrôler la qualité du cordon de soudure final. Il est particulièrement utile pour réduire davantage l’apport thermique, ce qui en fait une solution idéale pour les matériaux très fins ou sensibles à la chaleur. Les paramètres de durée d’impulsion, de fréquence d’impulsion et de forme d’impulsion peuvent être réglés via les commandes du système de soudage laser.

Bien que le faisceau émis par la torche de soudage laser du LightWELD puisse percer les matériaux cibles de part en part, il n’a pas été conçu comme système de découpage laser.

Le LightWELD est conçu pour fonctionner à un taux de maintien allumé de 100 %. La conception du refroidissement par air – développée en interne – permet des processus de soudage sans interruption, sans pauses de refroidissement.

Pour une cohérence et une stabilité maximales, chaque unité est testée quatre heures à pleine charge à l’usine de Burbach (Allemagne) avant l’expédition.

Bien qu’une fibre laser harmonisée avec précision et des systèmes optiques calibrés soient le « moteur » du LightWELD, la conception de la torche, du boîtier et des composants internes adapte idéalement le système aux environnements typiques d’ateliers et de missions sur le terrain.

Nous ne recommandons certes pas de mettre le LightWELD en œuvre sur une période prolongée dans des conditions extrêmes, mais des appareils LightWELD ont été exposés des douzaines d’heures successives à des contraintes telles que de l’eau salée et de la fumée noire sans que cela n’ait pénalisé la performance de soudage.

Bien que l’appareil de soudage lui-même soit antichoc, nous recommandons de traiter la torche LightWELD avec soin. Les chocs violents peuvent désajuster les objectifs et rendre des réparations nécessaires.

Le soudage laser n’exige pas que la surface soit absolument vierge. Après le soudage, aucun post-nettoyage n’est nécessaire hormis un brossage rapide. Le nettoyage laser peut toutefois aider à nettoyer les surfaces particulièrement sales, à obtenir une surface impeccable et même à passiver l’acier inoxydable.

Le nettoyage laser utilise le mode impulsion à haute fréquence et avec des optiques intégrées pour scanner le faisceau laser sur une surface plus importante que pour le soudage. Vu que le faisceau laser ne touche la surface que de façon extrêmement brève, la chaleur intense fait s’évaporer les impuretés superficielles au lieu de fondre le matériau de base sous-jacent.

La fonction de nettoyage du laser LightWELD n’est pas prévue pour nettoyer rapidement de grandes surfaces. Elle est conçue pour nettoyer la zone de soudage avant et après ce dernier.