Le soudage par faisceau laser (LBW) ou plus couramment soudage laser (LW) est une technique d'assemblage thermique permettant de lier les métaux (et les plastiques) au laser. Le soudage laser est en général à forte pénétration, par capillaire de vapeur. Il est surtout utilisé pour des applications d'ingénierie. Le faisceau laser est centré et aligné sur la surface ou à une position légèrement inférieure à l'épaisseur de la matière. En raison de la densité de puissance extrêmement élevée (> 106 W / cm²) du faisceau, le métal est vaporisé dans le trou et quand le faisceau passe le long du joint, le métal fondu s'écoule à l'arrière du trou, se solidifie et forme une soudure. Le soudage laser diffère de la découpe laser en ce que le métal fondu n'est pas évacué par un jet de gaz. La matière fondue est protégée par un couvercle de gaz de protection à basse pression.
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Méthode
Pour un soudage laser pur, il n'y a pas de consommables à utiliser. La principale caractéristique du soudage laser pur est que le joint est fait dans le même acier et donc a les mêmes propriétés que le métal de base. Dans certains cas, il est possible d'ajouter un fil de remplissage. Cela peut être un fil d'alimentation à froid ou un fil chauffé par induction en vue de réduire les effets thermiques dans le métal fondu. Une autre méthode courante est le soudage hybride, dans lequel soudage laser et soudage MAG sont combinés. En soudage hybride, l'apport thermique est plus important que pour le soudage laser pur, mais bien inférieur au soudage MAG classique. Le soudage hybride permet d'atteindre des vitesses de soudage supérieures et de souder des épaisseurs plus importantes.
En pratique, un soudage laser est presque toujours utilisé pour les applications produites en série, de manière automatisée. La vitesse de soudage peut alors être de 1 à 5 m/min. Si le laser CO2 classique reste encore utilisé, surtout pour les lignes de soudage pour panneaux larges, le laser à fibre est plus courant dans les lignes de soudage laser récentes. Il est aujourd'hui la seule option sur les lignes complexes de soudage robotique en 3D. Le soudage laser et le soudage laser hybride sont standard dans l'industrie automobile, la construction navale et l'industrie ferroviaire et de plus en plus utilisés dans la production de machines agricoles, de bennes basculantes et de containers.
Les ébauches sur mesure, soudées au laser, apparaissent dans toutes les voitures produites depuis de nombreuses années, avec différentes épaisseurs et différentes nuances d'acier, dans les pièces structurelles telles que la structure porteuse, les barres de suspension, les pièces de renfort et de sécurité (et autres), avec des centaines de millions de LWTB (ébauches sur mesure, soudées au laser) produites chaque année par des lignes de soudage robotiques 3D.
Le soudage laser est à faible apport thermique et la pénétration de soudure réduite, ce qui permet de prendre en compte l'esthétique. Pour assembler de grandes tôles fines, le soudage laser est souvent la seule méthode qui permet d'éviter la déformation thermique du produit fini. Le soudage laser est la meilleur méthode de soudage pour minimiser l'altération des propriétés de la matière de base, comme la dureté et la résistance.
Caractéristiques du soudage laser
Avantages
- Excellentes propriétés mécaniques
- HAZ (zone affectée thermiquement) fortement réduite
- Très haute efficacité
- Très bonnes proprités anti-abrasion
- Faible distorsion thermique, donc excellente planéité
- Tôles longues et larges avec de multiples possibilités d'épaisseur et propriétés sur mesure
- Rentable par rapport aux méthodes classiques
- Permet le soudage de tôles de nuances d'acier différentes et de dimensions différentes
Inconvénients
- Coûts d'investissement élevés par rapport aux méthodes classiques
- Épaisseur limitée pour la matière (le maximum actuel est de 25 mm par hybride)
Recommandations
Le laser est la méthode de soudage à conseiller pour des aciers plus fins, à résistance élevée et anti-abrasion.
Notre offre
SSAB Shape peut proposer des services de soudage laser, dont le soudage de tôles larges et longues pour des ébauches XXL sur mesure :
- Longueurs jusqu'à 20 000 mm
- Largeurs jusqu'à 5 000 mm
- Épaisseur jusqu'à 6 mm (8 mm est possible dans certains cas)
Il est possible de combiner le soudage laser à d'autres méthodes de traitement des métaux, par exemple la découpe de formes (laser/plasma) et le pliage sous presse, pour répondre à toutes vos exigences pour le traitement de composants XXL.
La qualité du soudage laser répond aux exigences de la norme EN 13919-1 C (niveau B sur demande)
