Machine de soudage laser et système de soudage laser : technologie d'assemblage efficace et solutions de soudage laser pour l'industrie (soudage TIG)

La technologie laser a réalisé d’incroyables progrès au cours des dernières décennies, permettant une large gamme d’applications dans diverses industries. Le soudage au laser, en particulier, s'est imposé comme l'une des méthodes d'assemblage les plus efficaces et les plus précises. Les machines de soudage laser et les systèmes de soudage laser jouent un rôle crucial dans la fabrication de produits dans des secteurs tels que l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique, la technologie médicale et bien d'autres encore.

Fonctionnalité et technologie

Les machines de soudage laser utilisent des faisceaux laser à haute énergie pour assembler des métaux, des plastiques ou d'autres matériaux. Le processus repose sur la concentration précise de la lumière laser, focalisée sur les pièces à souder. Cela crée une densité d'énergie extrêmement élevée qui fait fondre et lie le matériau.

Les systèmes de soudage laser modernes proposent différents types de lasers, notamment les lasers à fibre, les lasers CO₂ et les lasers à diode. Chaque type présente des avantages et des inconvénients spécifiques qui doivent être pris en compte en fonction du cas d'utilisation. Par exemple, les lasers à fibre sont connus pour leur qualité de faisceau élevée et leur efficacité énergétique, tandis que les lasers CO₂ offrent une plus grande profondeur de pénétration.

Avantages du soudage laser

1. Précision et qualité

Les machines de soudage laser permettent des soudures extrêmement précises avec une distorsion ou une déformation minimale de la pièce. Cela conduit à des connexions soudées de haute qualité.

2. Rapidité et efficacité

Le processus de soudage est souvent plus rapide que les méthodes traditionnelles. Les systèmes laser automatisés peuvent accélérer le processus de production et augmenter l’efficacité.

3. Polyvalence

Le soudage au laser peut assembler une variété de matériaux, notamment divers métaux, plastiques et même des composés mixtes.

4. Consommation minimale de matière

Le faisceau laser étant ainsi focalisé, seule une quantité limitée de matériau fond, ce qui réduit la consommation de matériau.

5. Aucun additif

Contrairement à certains procédés de soudage traditionnels, le soudage au laser ne nécessite généralement pas de charges supplémentaires, ce qui minimise les coûts et le post-traitement.

Applications dans l'industrie

1. Industrie automobile

Dans la construction automobile, les machines de soudage laser sont utilisées pour produire des pièces de carrosserie, des cadres de sièges, des systèmes d'échappement, etc. Les liaisons soudées de haute précision contribuent à la sécurité et à la longévité des véhicules.

2. Aérospatiale

Dans l’industrie aérospatiale, le poids des composants est essentiel. Les machines de soudage laser fournissent des connexions légères mais solides pour les éléments structurels des avions et des engins spatiaux.

3. Industrie électronique

La miniaturisation des composants électroniques nécessite des techniques de connexion précises et fiables. Les systèmes de soudage laser permettent la création de minuscules connexions dans les composants électroniques.

4. Technologie médicale

Dans la technologie médicale, les machines de soudage laser sont utilisées pour la production d'implants, d'instruments et d'appareils médicaux où l'hygiène et la précision sont de la plus haute importance.

Actualités et développements actuels

1. Fabrication additive (impression 3D) et soudage laser

L'intégration des technologies de soudage laser dans le processus d'impression 3D a ouvert de nouvelles possibilités. Cela permet la production de composants complexes avec des connexions soudées à haute résistance.

2. Robotique collaborative

Automatisation et robotique : les progrès de la robotique ont conduit à des systèmes de soudage laser collaboratifs où les robots et les travailleurs humains peuvent travailler ensemble en toute sécurité. Cette flexibilité permet une production et une utilisation plus efficaces dans les petites et moyennes entreprises.

3. Laser à fibre de puissance supérieure

Le développement de lasers à fibre de plus grande puissance a encore augmenté les vitesses de soudage et permis le traitement de matériaux plus épais.

4. Contrôle qualité en ligne

Les systèmes de soudage laser modernes sont souvent équipés de contrôles de qualité en ligne qui peuvent surveiller les soudures en temps réel et détecter d'éventuels défauts, augmentant ainsi la qualité de la production.

5. Matériaux innovants

Les progrès de la science et de la technologie des matériaux ont permis le développement de nouveaux matériaux spécifiquement optimisés pour des processus d'assemblage spécifiques. Ces matériaux offrent une résistance, une flexibilité et une résistance améliorées aux influences environnementales.

6. Construction légère et construction hybride

Les structures légères sont importantes dans de nombreuses industries pour réduire le poids des produits et améliorer l’efficacité énergétique. Les procédés hybrides, dans lesquels différentes techniques d'assemblage sont combinées, offrent un large éventail de possibilités pour des concepts de construction légers innovants.

perspectives

Les machines de soudage laser et les systèmes de soudage laser ont révolutionné la technologie d'assemblage et offrent de nombreux avantages en termes de précision, de rapidité, de polyvalence et de qualité. Avec la recherche et l’innovation continues, ces technologies devraient évoluer pour conquérir encore plus d’industries et améliorer la fabrication industrielle.

La technologie d'assemblage joue un rôle crucial dans l'industrie manufacturière moderne, et le soudage et le découpage sont deux des processus les plus importants dans ce domaine. La précision et la qualité de ces techniques sont cruciales pour produire des produits de haute qualité dans diverses industries telles que l'automobile, l'aviation, la construction navale, la construction mécanique et bien d'autres. Dans ce texte, nous examinerons de plus près les technologies de soudage et de coupage et examinerons leur importance et leurs évolutions actuelles.

Soudage : créer des connexions qui durent

L'importance du soudage

Le soudage est un processus dans lequel deux ou plusieurs pièces sont reliées de manière permanente par une soudure. C’est l’une des techniques d’assemblage les plus anciennes et elle a considérablement évolué au fil du temps. Le soudage est utilisé dans diverses industries pour produire des structures et des composants complexes devant résister à des charges élevées.

Procédés de soudage et leurs caractéristiques

• Soudage à l’arc : Le soudage à l’arc est l’un des procédés de soudage les plus couramment utilisés. Ici, un arc est créé entre une électrode et la pièce, ce qui fait fondre le matériau et crée une liaison. Il existe différentes sous-catégories telles que le soudage au gaz actif des métaux (MAG) et le soudage au gaz inerte au tungstène (TIG).
• Soudage laser : Le soudage laser est reconnu pour sa précision et sa qualité exceptionnelles. Il utilise des faisceaux laser à haute énergie pour relier les matériaux entre eux. La faible zone affectée par la chaleur minimise la déformation et permet une utilisation sur des pièces sensibles.
• Soudage par faisceau d'électrons : Le soudage par faisceau d'électrons consiste à projeter un faisceau d'électrons focalisé sur la pièce, à faire fondre et à souder le matériau. Ce procédé est utilisé pour les matériaux à haute densité et sous vide.

Découpe : façonnage précis pour une production efficace

L’importance de couper

La découpe est une étape essentielle de la fabrication pour donner aux matières premières la forme et la taille souhaitées. Des coupes précises sont cruciales pour produire des pièces et des composants avec des tolérances serrées.

Technologies de coupe et leurs propriétés

• Découpe par faisceau laser : La découpe par faisceau laser est connue pour sa haute précision et sa rapidité. Un faisceau laser à haute énergie est dirigé vers le matériau, le faisant fondre ou se vaporiser. Cela permet de couper des matériaux fins et épais avec une grande précision.
• Découpe plasma : La découpe plasma est principalement utilisée pour couper les métaux. Un jet de plasma généré par le gaz ionisé fait fondre le matériau, permettant ainsi de découper des feuilles plus épaisses.
• Découpe à l'eau : La découpe à l'eau utilise un fin jet d'eau mélangé à des particules abrasives pour couper les matériaux. Cette méthode est idéale pour les matériaux mous ou ceux qui pourraient être endommagés par des températures élevées.

Actualités et développements actuels

Industrie 4.0 et automatisation

La technologie de jonction a bénéficié des progrès de l’automatisation et de l’Industrie 4.0. Les systèmes de soudage et de découpe robotisés sont de plus en plus utilisés pour augmenter la productivité et rendre les processus de fabrication plus efficaces.

Intelligence artificielle et apprentissage automatique

L'intégration de l'intelligence artificielle dans les systèmes de soudage et de coupage permet un meilleur contrôle des processus et une meilleure détection des erreurs. La technologie peut ajuster automatiquement les paramètres pour obtenir des résultats optimaux et minimiser les déchets.

Innovations matérielles

Les progrès de la science et des technologies des matériaux ont produit de nouveaux matériaux spécialement optimisés pour le soudage et le coupage. Ces matériaux offrent une résistance améliorée, une résistance à la corrosion et d'autres propriétés importantes pour des applications spécifiques.

Systèmes hybrides

La combinaison de différentes technologies d’assemblage et de découpe permet de profiter de multiples procédés et de répondre à des exigences spécifiques. Les systèmes hybrides de soudage et de coupage sont de plus en plus utilisés dans l'industrie.

Les deux piliers de l’union de la technologie

Le soudage et le découpage sont deux piliers essentiels de la technologie d’assemblage et jouent un rôle crucial dans l’industrie manufacturière moderne. La précision et la qualité de ces processus sont essentielles pour produire des produits de haute qualité. Grâce à une recherche et à une innovation continues, les technologies de soudage et de découpage devraient continuer à s'améliorer pour répondre aux demandes croissantes de l'industrie et ouvrir de nouvelles opportunités dans le secteur manufacturier.

La technologie d'assemblage est un domaine important dans la fabrication et concerne la connexion des pièces afin de produire des produits finis. Différentes méthodes sont utilisées pour relier les pièces de manière permanente ou temporaire, en fonction des exigences de l'application respective. La qualité et la fiabilité de la technologie d'assemblage sont cruciales pour les performances et la fonctionnalité du produit final. Dans ce texte, nous examinerons les bases de la technologie d'assemblage et donnerons quelques exemples de différents processus d'assemblage.

Types de technologie d'assemblage

Il existe une variété de procédés d'assemblage qui peuvent être sélectionnés en fonction des matériaux, des applications et des exigences spécifiques. Voici quelques-uns des types de techniques d’assemblage les plus courants :

• Soudage : Le soudage est l’un des procédés d’assemblage les plus anciens et les plus couramment utilisés. Il comprend diverses techniques telles que le soudage à l’arc, le soudage au laser, le soudage par faisceau d’électrons et bien plus encore. Le soudage consiste à assembler de manière permanente des pièces avec une soudure, faisant fondre le matériau au niveau du joint.
• Soudure : Le brasage est un processus dans lequel une soudure est appliquée sur les pièces à assembler. Chauffer la soudure la fait fondre et rejoindre les pièces. Contrairement au soudage, le brasage ne fait pas fondre le matériau de base.
• Collage : Lors du collage, les pièces sont reliées entre elles à l'aide d'une couche de colle. Le collage est particulièrement adapté aux matériaux difficiles à souder ou sensibles aux températures élevées.
• Rivetage : Lors du rivetage, des rivets ou des broches sont insérés à travers les pièces à connecter puis déformés ou soudés aux extrémités. Cela crée une connexion permanente.
• Connexions mécaniques : les connexions mécaniques incluent des techniques telles que le boulonnage, le serrage ou l'ajustement à la presse. Ces méthodes ne nécessitent pas de modifications permanentes du matériau et permettent un démontage non destructif.

Exemples d'application de la technologie d'assemblage

• Industrie automobile : Dans l'industrie automobile, la technologie d'assemblage joue un rôle central dans la fabrication des véhicules. Le soudage est utilisé pour l’assemblage de la carrosserie, tandis que le collage est utilisé dans les vitrages de véhicules ou les matériaux composites.
• Aérospatiale : l’aérospatiale nécessite des connexions fiables et à haute résistance. Le soudage et le collage sont ici utilisés pour les pièces structurelles, les moteurs et les composants d'avions.
• Industrie électronique : Dans l’industrie électronique, les procédés de soudage sont utilisés pour produire des circuits imprimés et des composants électroniques. Le collage est utilisé dans l’assemblage d’écrans, d’écrans tactiles et de boîtiers.
• Technologie médicale : La technologie médicale utilise des adhésifs et des procédés de soudage pour produire des dispositifs médicaux, des implants et des prothèses. Une connexion précise et fiable est ici de la plus haute importance.
• Construction navale : La construction navale utilise des techniques de soudage pour créer des coques et des composants de navires, tandis que le rivetage est traditionnellement utilisé pour assembler des plaques et des tôles.

ALPHA LASER, l'un des principaux fournisseurs de solutions de soudage laser, présente lors du salon Welding and Cutting d'Essen (11 au 15 septembre 2023) , spécialement développé pour le soudage de composants de grande taille et sensibles. là où le soudage conventionnel atteint ses limites. Les systèmes puissants permettent des tâches de soudage qui n'étaient auparavant possibles que dans les domaines TIG/TIG et MIG, mais avec les avantages du soudage laser.

Avantages du système de soudage laser ALPHA LASER 1200 W

• En raison du faible apport de chaleur dans le matériau, le préchauffage n'est plus nécessaire, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent.
• Déformation et fissuration minimales, permettant le soudage de métaux critiques et délicats sans fissuration.
• Soudage flexible : les systèmes permettent un soudage pulsé et continu en fonction de l'application.

Domaines d'application des systèmes de soudage laser 1 200 W

Les puissants systèmes de soudage laser de 1 200 W sont idéaux pour diverses applications, notamment :

• Réparation d'arbre
• Bardage dur avec fil et poudre
• Réparation de fonderie dans les centrales hydroélectriques
• Soudage de composants volumineux et sensibles où le soudage TIG est problématique
• Avec ces systèmes, des fils d'un diamètre de 1,6 mm peuvent être fondus.

Options d'extension et automatisation

Les systèmes ALPHA LASER 1200 W offrent de nombreuses options d'extension, telles que des axes rotatifs, des axes rotatifs robustes et des lentilles inclinables et pivotantes pour un positionnement rapide du faisceau laser. Le logiciel Mabotic avec kit scanner permet de numériser, de programmer et de souder des géométries de composants complexes, permettant ainsi l'automatisation des tâches de soudage.

Des systèmes innovants

L'introduction des puissants systèmes de soudage laser ALPHA LASER 1200 W marque une étape importante dans la technologie de soudage des composants sensibles. Grâce à ces systèmes innovants, des tâches de soudage exigeantes peuvent être réalisées avec précision et efficacité, tout en évitant les inconvénients des procédés de soudage conventionnels.

Pour plus d'informations sur les systèmes de soudage laser ALPHA LASER et leurs applications possibles, visitez notre stand d'exposition 5C10 ou www.alphalaser.eu

Source : communiqué de presse du 31 juillet 23

Le soudage TIG (soudage au gaz inerte au tungstène) est un procédé de soudage à l'arc qui utilise une électrode de tungstène qui ne fond pas pour créer la soudure. Il s'agit de l'un des procédés de soudage au gaz inerte car un gaz inerte, généralement de l'argon ou de l'hélium, est utilisé pendant le processus de soudage pour empêcher le métal en fusion de réagir avec l'oxygène et l'azote de l'air.

Procédé de soudage TIG

• Préparation : Les pièces à souder sont d'abord nettoyées et positionnées avec précision. Le cordon de soudure et la position de l'électrode sont soigneusement déterminés.
• Structure de la machine à souder : La machine à souder est ajustée selon les exigences. Le courant de soudage, le débit de gaz et d'autres paramètres sont ajustés.
• Électrode et gaz en tungstène : L'électrode en tungstène qui ne fond pas est insérée dans le pistolet de soudage. Le gaz inerte est fourni pour protéger la zone de soudure de l'oxydation et de la contamination.
• Processus de soudage : le soudeur démarre l'arc en rapprochant l'électrode de tungstène de la pièce, puis en la retirant. L'arc est créé et la matière fond.
• Matériel supplémentaire : Si du matériel de soudage supplémentaire est nécessaire, il est introduit manuellement dans la zone de soudage. L'ajout de matériau d'apport peut être contrôlé avec précision et, dans certains cas, n'est pas nécessaire en fonction de la tâche de soudage.
• Soudure : L'électrode de tungstène et le bain de soudure créent la soudure. La qualité du cordon dépend de la vitesse de soudage, du courant de soudage et de la précision du soudeur.

Caractéristiques du soudage TIG

• Le soudage TIG permet des cordons de soudure extrêmement précis et propres.
• Étant donné que l’électrode en tungstène ne fond pas, elle n’est pas incorporée à la soudure et ne contribue pas au matériau de soudure.
• L'utilisation d'un gaz inerte comme protection crée une zone de soudure pure avec un risque minimal de contamination.
• Le procédé peut être utilisé sur divers métaux comme l’aluminium, l’acier inoxydable, le cuivre et le nickel.
• De par sa précision et sa maîtrise, le soudage TIG requiert un certain niveau d’expérience et de compétence de la part du soudeur.

Applications du soudage TIG

Le soudage TIG est utilisé dans de nombreuses industries, en particulier lorsque des exigences élevées sont imposées en matière de qualité de soudage. Des exemples d'applications sont :

• Fabriquer des pièces d'avions et d'engins spatiaux où des soudures à haute résistance et fiables sont requises.
• Industries alimentaires et pharmaceutiques, où des soudures propres et non contaminées sont essentielles pour l'hygiène et la sécurité.
• Fabrication de conteneurs et de canalisations en acier inoxydable nécessitant des soudures précises et étanches.
• Ferronnerie et travail des métaux où des soudures précises sont nécessaires à des fins esthétiques et décoratives.

Précision et polyvalence

En raison de sa précision et de sa polyvalence, le soudage TIG est un procédé de soudage largement utilisé dans de nombreuses applications exigeantes. Il permet des soudures de haute qualité et durables et est apprécié par les soudeurs expérimentés de diverses industries.