Comparé à d'autres technologies, le soudage laser est un procédé relativement récent qui utilise un laser comme source de chaleur pour l'assemblage et la découpe laser pour le démontage. Cette technologie a rapidement gagné en popularité dans le secteur laser, en raison de l'augmentation des exigences de précision de découpe laser dans les secteurs de l'électronique et de l'automobile. En médecine, le soudage laser est utilisé pour traiter les maladies cardiaques et vasculaires. Nous passerons en revue les principes de base du soudage laser ; analyserons ses caractéristiques, ses avantages et son impact économique sur le secteur manufacturier ; et aborderons les avancées, les limites et les enjeux futurs possibles. Cet ouvrage s'adresse aux dirigeants et aux investisseurs souhaitant développer leurs activités dans de nouveaux secteurs et aux lecteurs peu familiarisés avec les technologies utilisées dans les systèmes de production modernes.
Comment fonctionne le soudage au laser
Soudage laser : principes fondamentaux
Le soudage laser utilise des lasers de haute puissance pour fondre et assembler les matériaux à souder. Il permet d'obtenir des soudures très fines et précises, très résistantes, avec peu de déformations, de dommages ou de modifications des matériaux environnants. Le laser est focalisé sur une partie spécifique du matériau, de sorte que l'énergie surchauffée crée un bain de fusion qui, en refroidissant, se transforme en soudure. Cette technique peut être utilisée sur divers métaux et alliages, notamment dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de l'électronique.
L'importance du faisceau laser dans la procédure de soudage
Le faisceau laser est essentiel à l'efficacité et à la précision du soudage laser. En général, il peut fonctionner de 1 à 10 micromètres, produisant une énergie focalisée élevée et des profondeurs de pénétration exceptionnelles. Grâce à cette spécificité du faisceau, la zone de chauffe peut être très étroite, ce qui permet de réduire considérablement la déformation et les contraintes résiduelles du matériau soudé.
L'invention des lasers à fibre haute puissance, capables d'atteindre des puissances supérieures à 10 kW, permet de souder des matériaux plus épais avec une rapidité et une précision inégalées. Comparé aux méthodes traditionnelles comme le soudage TIG ou MIG, des études montrent que le soudage laser peut atteindre des vitesses de soudage de 50 à 100 cm par minute. Cette vitesse accrue, combinée à la précision offerte par l'automatisation, rend le soudage laser idéal pour les environnements de production à grande échelle.
La qualité d'une soudure dépend des paramètres du faisceau laser, tels que la densité de puissance, la focalisation du faisceau et la vitesse de déplacement. Ces paramètres peuvent être ajustés pour s'adapter à des combinaisons spécifiques d'épaisseurs, de types de matériaux, de configurations de joints, et même aux variations intra et inter-pièces d'une même pièce. Dans des conditions optimales, l'acier inoxydable et les alliages d'aluminium de qualité usinable utilisés dans les applications aéronautiques et automobiles permettent d'obtenir des soudures quasi parfaites, d'une grande résistance et d'une grande durabilité. La polyvalence et la précision du faisceau laser en font un outil indispensable dans l'industrie moderne.
Comparaison du soudage laser avec d'autres méthodes de soudage
Contrairement aux autres méthodes de soudage, le soudage laser présente plusieurs caractéristiques uniques. L'une de ses différences réside dans sa plus grande précision : il permet des coupes fines et des soudures nettes, presque parfaites, avec peu de déformations. L'effacement des surfaces en relief et autres marques serait bien plus important avec d'autres méthodes. Autre différence : le soudage laser traite les pièces à une cadence élevée, ce qui favorise la production en série par rapport au soudage à l'arc ou au TIG, relativement lents. De plus, le soudage laser ne nécessite pas beaucoup de finition grâce à sa haute précision, contrairement à d'autres méthodes qui nécessiteraient un post-traitement important. Pour ces raisons, le soudage laser est idéal pour les secteurs aux conceptions complexes, comme l'aéronautique ou l'électronique, ainsi que pour la fabrication de haute qualité, comme les dispositifs médicaux.
Avantages du soudage laser
Avantages de l'utilisation d'un soudeur laser de qualité experte
- Attention extrême lors du marquage:Grâce à la technologie laser avancée, les distorsions et les imprécisions dans la soudure sont moins susceptibles de se produire qu'avec tout autre appareil.
- La vitesse: Par rapport aux méthodes traditionnelles, de nombreux autres processus sont plus lents, ce qui entraîne des temps de production plus longs.
- Versatilité: Le soudage au laser a une gamme d’applications diversifiée car il fonctionne avec de nombreux types et épaisseurs de matériaux différents.
- Apport de chaleur minimal : La chaleur concentrée minimise l’influence thermique sur les pièces environnantes, préservant ainsi efficacement les composants fragiles.
- Travail de post-traitement réduit : En raison de la précision du soudage laser, les travaux de finition sont rarement nécessaires car les flux de travail sont rationalisés grâce à des processus de production optimisés.
Les avantages du soudage laser de qualité
Grâce à son extrême précision, le soudage laser a gagné en popularité grâce à l'amélioration de la qualité des soudures. La résistance et la régularité accrues des cordons sont dues au contrôle méticuleux du faisceau laser grâce à la fiabilité de son énergie délivrée. De plus, les caractéristiques de construction critiques, telles que la porosité ou les fissures, qui peuvent endommager l'intégrité d'une soudure et réduire sa précision, sont considérablement réduites. De plus, comparé à d'autres méthodes de soudage, le soudage laser produit des cordons lisses et bien définis, sans projections excessives, éliminant ainsi le besoin de finition post-soudage. La régularité et la propreté du soudage laser en font une méthode fiable et efficace pour obtenir des soudures de haute qualité dans des tâches d'ingénierie diverses et délicates.
Efficacité du laser haute puissance pour le soudage
Les systèmes laser haute puissance sont conçus pour optimiser la vitesse et l'efficacité du soudage grâce à leur rendement accru, essentiel aux tâches industrielles. Selon l'épaisseur et le matériau de la soudure, ces systèmes avancés peuvent souder à des vitesses allant jusqu'à 10 mètres par minute. Cette capacité permet de réduire considérablement la durée du cycle de production et d'augmenter le rendement global, ce qui se traduit par une baisse des coûts d'exploitation.
La densité énergétique accrue des lasers haute puissance permet de souder même des matériaux épais comme l'acier et les alliages d'aluminium en une seule passe, sans préchauffage excessif ni itérations multiples. Par exemple, la plupart des systèmes de soudage laser d'une puissance supérieure à 4 kW peuvent souder efficacement des plaques de 10 mm d'épaisseur avec une grande précision et une faible distorsion.
Les technologies de pointe axées sur le contrôle laser permettent d'ajuster certains paramètres en temps réel, même à grande vitesse. Dans le secteur industriel, certains estiment que le rendement peut atteindre plus de 90 %, ce qui implique une perte d'énergie relativement faible. Cette évolution améliore l'utilisation de l'énergie et réduit les coûts d'exploitation, renforçant ainsi la transition vers une production durable grâce à l'intégration de ressources plus respectueuses de l'environnement.
Quels types de lasers sont utilisés dans les systèmes de soudage laser ?
Aperçu des technologies laser à fibre et laser CO2
Les systèmes de soudage laser s'appuient largement sur les technologies laser à fibre et laser CO2 pour leur polyvalence et leur efficacité, indispensables aux applications industrielles exigeantes en termes de charge de travail. Par exemple, les lasers à fibre utilisent des fibres optiques comme milieu de gain et sont adaptés aux tâches de soudage de précision, aux matériaux réfléchissants soudables et aux lasers de forte puissance grâce à leur densité de puissance élevée. Les lasers CO2 utilisent un mélange gazeux et sont plus adaptés à la découpe et au soudage de matériaux plus épais grâce à leur longueur d'onde plus longue. Chaque type présente des avantages selon l'application ; toutefois, les lasers à fibre sont supérieurs en termes de vitesse et d'efficacité de maintenance, tandis que les lasers CO2 sont plus utiles pour les métaux et les non-métaux robustes.
Sélection des machines de soudage laser appropriées pour la tâche
Lors du choix d'une machine de soudage laser, les trois critères les plus importants sont le type, l'épaisseur et la taille de production du matériau. Les lasers à fibre sont particulièrement adaptés aux matériaux fins et hautement réfléchissants grâce à leur précision et à leur rapidité de traitement. Les lasers CO2, quant à eux, sont plus efficaces pour les matériaux plus épais ou non métalliques, car ils offrent une plus grande fiabilité avec des longueurs d'onde plus longues. Il faut également tenir compte de la maintenance et de la consommation d'énergie, car les lasers à fibre sont généralement plus économiques à long terme que les modèles CO2. Une efficacité et des résultats optimaux sont obtenus en choisissant le type de laser adapté à l'application.
Quels sont les éléments cruciaux d’un système de soudage laser ?
Concernant l'importance de la qualité du faisceau
La qualité du faisceau est un facteur clé de l'efficacité et de la précision d'une gamme d'opérations. La qualité du faisceau et le BPP (Beam Parameter Product) définissent le rapport de division laser disponible et la manière dont il peut être focalisé. Ainsi, un meilleur BPP se traduit par des faisceaux de meilleure qualité et un meilleur traitement des matériaux, tandis qu'un BPP plus faible entraîne une perte de tout ce qui ne garantit pas un contrôle plus précis et un traitement plus précis des matériaux.
7B, le cours m'a conforté en première année : une faible qualité de faisceau implique des pertes d'énergie élevées lors de la découpe, du microsoudage et de la gravure laser pour les applications de précision. En soudage laser, une qualité de faisceau élevée permet une pénétration plus profonde avec une distorsion thermique réduite, améliorant ainsi la résistance et la finition de la soudure. Aujourd'hui, les progrès des systèmes laser ont entraîné une augmentation significative du facteur M² (mesure de la qualité du faisceau). Il n'est pas surprenant que de nombreuses industries axées sur des découpes ultra-précises, comme l'électronique, soient confrontées à des exigences supérieures.
De plus, une meilleure qualité de faisceau se traduit généralement par une meilleure absorption d'énergie du matériau cible, ce qui se traduit par une réduction des besoins énergétiques globaux. Ceci, à son tour, réduit les coûts d'exploitation et facilite le traitement des matériaux à forte réflectivité, comme le cuivre et l'aluminium. Par exemple, les données indiquent que les lasers à fibre haute puissance offrant une excellente qualité de faisceau affichent un rendement de traitement d'environ 40 %, bien supérieur à celui des lasers CO₂ traditionnels.
Lors de l'optimisation d'un laser, la qualité du faisceau contribue à élargir les capacités de traitement des matériaux, rendant le système plus flexible. Ces résultats démontrent qu'investir dans la précision permet d'améliorer la fiabilité des mesures et des résultats.
Avec des applications industrielles avancées, comme indiqué de manière optimale, les lasers CO2 pionniers, la portée énorme pré-parfumée multiréfléchissante a permis un volume efficace, des formes complexes, un traitement précis des lasers multifaisceaux de réflecteurs de volume, des lasers CO2 activés par.
Tous ces éléments justifient la nécessité d’une qualité de faisceau de précision qui permet des méthodes complexes de fabrication laser de précision.
L'intégration des machines à souder et de la technologie de soudage laser
L'association de machines à souder et de la technologie de soudage laser présente des avantages remarquables, notamment en termes de précision et d'efficacité. Les systèmes modernes de soudage laser s'intègrent facilement aux lignes de production existantes, ce qui augmente les cadences de traitement et minimise le gauchissement des matériaux. La qualité élevée du soudage laser garantit une résistance de soudure exceptionnelle et constante, essentielle pour de nombreux secteurs comme l'automobile, l'aérospatiale et l'électronique. Pour une intégration réussie, il est nécessaire d'évaluer la compatibilité du laser et des machines à souder, en tenant compte de facteurs tels que la puissance de sortie, la focalisation du faisceau et la composition du métal. La réduction des temps d'arrêt opérationnels nécessite un étalonnage et une formation appropriés afin d'optimiser l'efficacité.
Quelles sont les différentes techniques de soudage par faisceau laser ?
Soudage par trou de serrure et par conduction
Les techniques de soudage par faisceau laser comprennent deux méthodes de transfert de chaleur distinctes appelées soudage par conduction et soudage par trou de serrure.
Soudage par conduction : Dans ce type de soudage, le soudage est réalisé par laser sur la surface de la pièce. L'énergie laser est focalisée sur la surface de la pièce et la chaleur est conduite vers un volume plus important de matériau. Cette technique permet de réaliser des soudures larges et peu profondes, idéales lorsqu'une pénétration excessive est indésirable et qu'une soudure lisse est requise.
Soudage en trou de serrure : Grâce à l'application d'une énergie laser intense, une partie du matériau est vaporisée pour créer une petite cavité, appelée « trou de serrure ». Cette technique permet d'obtenir des soudures étroites et profondes, mais très adhérentes et très pénétrantes. Elle est particulièrement adaptée aux applications exigeant résistance et forte déformation, comme dans l'aéronautique ou l'ingénierie de haute performance.
Comprendre le soudage à pénétration profonde et ses utilisations
Le soudage à pénétration profonde est un procédé de fabrication utile pour créer des liaisons solides entre deux joints dans des structures telles que les ponts, les navires et les véhicules haut de gamme, où la distorsion thermique doit être minimisée. Cette méthode de soudage utilise des lasers de haute puissance ou des faisceaux d'électrons qui permettent des rapports profondeur/largeur d'environ 10:1, ce qui est particulièrement performant pour les techniques de soudage laser. Une telle capacité de pénétration est nécessaire dans des secteurs comme la construction lourde.
La puissance maximale de 10 kilowatts des lasers à fibre et d'autres améliorations récentes contribuent à accroître l'efficacité et la rapidité du soudage laser. Des recherches ont démontré que le soudage laser avancé permet une pénétration de plus de 20 millimètres dans l'acier à grande vitesse, sans dégradation de la qualité de la soudure. Le faisceau laser étroit produit une chaleur très dense, minimisant ainsi la zone affectée thermiquement (ZAT), réduisant ainsi la déformation du matériau et les besoins en post-traitement.
Avec une intervention humaine minimale, les systèmes modernes sont équipés de commandes et de capteurs automatisés qui garantissent une qualité constante pour chaque soudure réalisée. Ces caractéristiques ont accru leur utilisation dans la construction de réacteurs nucléaires et la fabrication d'appareils médicaux, où la fiabilité est essentielle. Le soudage à pénétration profonde par faisceaux d'électrons offre une précision inégalée tout en préservant la résistance des matériaux. Cette caractéristique en fait un incontournable dans l'aéronautique, d'où sa forte demande.
En particulier, le développement des technologies laser et faisceau continue d'affiner le soudage à pénétration profonde. À titre d'exemple, ce procédé illustre les exigences d'efficacité, de résistance et de précision que les techniques de soudage de précision doivent satisfaire dans les systèmes de fabrication modernes.
Progrès dans le soudage laser à distance et hybride
Le soudage hybride permet d'obtenir les meilleurs résultats en intégrant différentes techniques, telles que le soudage laser et le soudage à l'arc. Il permet de surmonter les difficultés liées au comblement des joints et aux pertes de temps, ce qui le rend idéal pour les secteurs de l'automobile et de l'aéronautique.
Le soudage laser à distance utilise des systèmes laser pilotables à distance. Il en résulte des processus rapides et sans contact. Cette technique est utile pour les soudures complexes dans des espaces restreints, offrant un meilleur accès et des temps d'arrêt réduits. Ensemble, ces technologies constituent la pierre angulaire de l'avenir des systèmes de soudage automatisés haute performance.
Questions fréquentes
Q : Quels sont les principaux types de services de soudage laser disponibles aujourd’hui ?
R : Il existe sur le marché une gamme variée de services de soudage laser. Les plus populaires sont le soudage par conduction, où les soudures sont réalisées par faisceau laser sans pénétration complète ; le soudage par trou de serrure, qui permet une meilleure pénétration pour les matériaux plus épais ; et le soudage par conduction thermique, adapté aux travaux plus délicats sur les matériaux fins. Il existe également des services de soudage laser utilisant des systèmes de balayage pour déplacer le faisceau sur de plus grandes surfaces, permettant des vitesses de soudage plus rapides. Le soudage par impulsion permet également des salves d'énergie précises et contrôlées lors d'applications sensibles, tandis que le soudage à onde continue est utilisé pour les tâches répétitives peu exigeantes nécessitant un apport d'énergie constant. Chaque type de soudage offre des avantages spécifiques, adaptés aux matériaux, aux épaisseurs et aux normes de qualité du projet.
Q : Comparaison entre le soudage laser et le soudage traditionnel
R : Comparé aux autres techniques de soudage, le soudage laser présente de nombreux avantages. Il permet d'obtenir des soudures d'une précision nettement supérieure, de réduire encore les zones de matériau affectées par la chaleur et de minimiser la déformation. Le soudage laser est réalisé à des vitesses beaucoup plus élevées ; il peut être jusqu'à 5 à 10 fois plus rapide que les autres techniques. Contrairement au soudage thermique traditionnel, le soudage laser ne nécessite pas d'ajout de matériaux d'apport, ce qui rend les joints plus propres. L'accès à certaines zones difficiles d'accès est rendu possible grâce aux faisceaux laser, permettant de réaliser des soudures aussi fines que 0.2 mm, ce qui est impossible avec le soudage conventionnel. De plus, le soudage laser offre des joints plus solides nécessitant une finition minimale, souvent moins abrasive et améliorant l'aspect de la pièce. Malgré ces avantages, le coût d'acquisition de l'équipement est bien plus élevé que celui des outils de soudage conventionnels. Cependant, grâce à une efficacité et une qualité supérieures, l'investissement est généralement justifié.
Q : Quels matériaux peuvent être soudés à l’aide des services de soudage laser ?
R : Le soudage laser offre un large éventail d'applications pour l'assemblage de matériaux. Il est largement utilisé pour le soudage de métaux tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, le titane et les alliages de nickel. L'une de ses caractéristiques les plus remarquables est l'assemblage de matériaux hétérogènes, très difficiles, voire impossibles, par soudage conventionnel, comme le cuivre sur l'aluminium et l'acier sur le titane. Certains thermoplastiques et céramiques avancées peuvent également être soudés au laser. Cette technologie est particulièrement avantageuse pour les matériaux minces, jusqu'à 0.01 mm, mais d'autres sections épaisses peuvent également être traitées avec la source laser et la technique appropriées. L'important est que le matériau de la pièce puisse absorber suffisamment d'énergie du faisceau laser pour que la soudure soit réussie.
Q : Quelles industries utilisent couramment les services de soudage laser ?
R : La précision et l'adaptabilité inégalées du soudage laser permettent son utilisation dans de nombreux secteurs. Il est largement utilisé dans l'industrie automobile pour le soudage de pièces de carrosserie, de transmissions et même de connexions de batteries. Dans le domaine médical, le soudage laser est idéal pour sceller hermétiquement les stimulateurs cardiaques et les dispositifs chirurgicaux. L'industrie aérospatiale l'utilise largement pour la fabrication de composants de moteurs et de structures légers et très résistants, ainsi que d'autres éléments essentiels à l'industrie. L'industrie électronique utilise le soudage laser pour le microsoudage de pièces fragiles et de connexions de batteries. Parmi les autres utilisateurs notables, on trouve l'industrie de la bijouterie, qui privilégie le soudage laser pour l'esthétique du produit fini, l'industrie énergétique, qui l'utilise pour les composants de pipelines, et l'industrie des biens de consommation, qui produit des ustensiles de cuisine aux téléphones portables. Face à la multitude de secteurs exigeant des soudures précises, solides et élégantes, le soudage laser offre de nombreuses applications.
Q : Pourquoi devrait-on envisager d’utiliser des services de soudage laser ?
R : Le soudage laser offre de nombreux avantages par rapport aux autres procédés de soudage. Il réduit considérablement la déformation des soudures et préserve les propriétés physiques des matériaux de base grâce à la forte concentration de puissance du faisceau laser, qui crée des zones thermiquement affectées étroites. Comparé aux techniques de soudage traditionnelles, le soudage laser offre une productivité nettement supérieure grâce à sa cadence de soudage rapide et à sa grande automatisation. Cela garantit une excellente répétabilité et une qualité uniforme pour les grandes séries de production. Parmi les autres avantages, on peut citer une finition de surface lisse et une meilleure qualité de soudure, même avec un traitement post-soudage réduit. De plus, le soudage laser permet de souder facilement des matériaux différents, même extrêmement fins (moins de 0.01 mm), sans risque d'endommager les matériaux de base. L'impact environnemental d'un poste à souder laser est également supérieur à celui de la plupart des postes à souder traditionnels, grâce à la faible production de fumées et de déchets, ainsi qu'à la faible consommation d'énergie.
Q : Quelles considérations de sécurité sont importantes lors de la mise en œuvre de services de soudage laser ?
R : L'utilisation de lasers pour les opérations de découpe et de soudage présente de graves risques pour la santé. Une attention particulière doit être portée à la protection des soudeurs laser. Les faisceaux laser exposés peuvent provoquer de graves brûlures et lésions cutanées. Il est donc essentiel de porter un EPI complet, comprenant des lunettes de protection et une combinaison intégrale. Des exigences supplémentaires incluent une protection maximale du faisceau laser, des barrières clairement définies pour isoler les soudeurs, ainsi qu'une protection cutanée. Des lunettes de protection adaptées, adaptées à la longueur d'onde appropriée, doivent également être fournies, renforçant ainsi le principe de « sécurité avant tout ». Les machines périphériques doivent être équipées de commandes d'arrêt, mises en œuvre par des protocoles de sécurité intégrant des mesures de précaution et des avertissements omniprésents. Lors du soudage laser, il existe un risque de formation de fumées extrêmement dangereuses après le soudage et de vapeurs élémentaires dissociées après la démolition, pouvant être nocives en cas d'inhalation, d'où la nécessité de systèmes d'extraction. Sans matériel supplémentaire, la sécurité incendie est essentielle, compte tenu du risque de combustion de combustibles provenant des faisceaux laser focalisés sur l'énergie. La vérification de routine, la délivrance et la formation de ces contrôles, ainsi qu'une gouvernance certifiable, garantissent une fiabilité optimale du système pour les personnes en charge grâce à la pertinence des normes ANSI volontaires Z136.1, permettant à celles-ci de devenir inclusives pour les Américains.
Q : Comment puis-je savoir si le soudage au laser répondra à mes besoins de fabrication ?
R : Pour évaluer si le soudage laser est adapté à vos besoins, tenez d'abord compte de quelques facteurs critiques. Le type de matériaux et leur épaisseur sont à prendre en compte ; le soudage laser est optimal pour les matériaux fins et certaines combinaisons de métaux. Déterminez vos exigences de précision ; pour des soudures fines, à faible distorsion et de haute précision, le soudage laser est la meilleure option. Vérifiez l'importance des volumes de production ; dans la plupart des cas, l'investissement en équipement laser est plus facilement justifiable avec une production en grande série. Évaluez la complexité des joints ; pour les soudures complexes ou difficiles d'accès, un faisceau laser focalisé est avantageux. Les exigences de finition de surface doivent également être prises en compte, car le temps de traitement après soudage laser est minime. Comparez vos limites budgétaires avec le coût de l'équipement et la productivité au fil du temps. Enfin, contactez vos prestataires de services. Ils peuvent réaliser des échantillons de soudure sur vos matériaux spécifiques et vous présenter les résultats avant de vous engager dans le procédé.
R : Les capacités de la technologie de soudage laser ont récemment été étendues avec l'introduction de lasers à fibre et à disque haute puissance, grâce à l'augmentation relative de la vitesse et de la profondeur de soudage. Les systèmes laser multifaisceaux permettent de souder des assemblages complexes sous plusieurs angles et simultanément. Des systèmes de scanner avancés, garantissant un positionnement extrêmement rapide du faisceau sans déplacer la pièce, ont révolutionné le soudage à distance. Des caméras et des capteurs assurent le contrôle qualité du processus, réduisant ainsi les taux de défauts, tandis que des systèmes de surveillance avancés garantissent l'assurance qualité. L'utilisation combinée du soudage hybride laser-arc et des lasers à disque améliore l'efficacité pour les matériaux plus épais. Ces tâches sont facilitées par l'application de l'IA et de l'apprentissage automatique qui configurent automatiquement les paramètres de soudage, tandis que la technologie du jumeau numérique simule les soudures avant leur mise en œuvre. Toutes ces améliorations élargissent le champ des applications de soudage utilisant les lasers.
Sources de référence
- Un aperçu du soudage laser pour les métaux dissemblables en aluminium et en cuivre
- Auteurs: B. Ma, Xiangdong Gao, Yijie Huang, Perry P. Gao, Yanxi Zhang
- Date de publication: 2023
- Journal: Optique et technologie laser
- Principales constatations:
- Cette revue examine les stratégies et les utilisations du soudage laser pour l’assemblage de différents types de métaux, à savoir le cuivre et l’aluminium.
- L'article identifie également les préoccupations liées à la création de composés intermétalliques et aux conditions de soudage spécifiques qui nécessitent une plus grande attention.
- Les avantages du soudage laser, notamment la précision, le faible apport de chaleur et la capacité d’assembler des matériaux ayant des propriétés thermiques différentes, sont soulignés.
- Méthodologie:
- Les auteurs ont utilisé des techniques de soudage au laser pour effectuer des soudures sur différents alliages de métaux, et ils ont effectué une revue de la littérature en intégrant les résultats de diverses études pour former une impression unifiée de la technique de soudage au laser ainsi que de ses pratiques d'assemblage de différents métaux.(Ma et al., 2023).
- Soudage laser picoseconde multi-balayage du verre sodocalcique à contact non optique
- Auteurs: Xianshi Jia, Kai-Yue Li, Zhou Li, Cong Wang, Jiong Chen, Suochao Cui
- Date de publication: 2023
- Journal: Optique et technologie laser
- Principales constatations:
- Cette étude porte sur l'application du soudage laser picoseconde multi-balayage pour le verre sodocalcique tout en se concentrant sur la réalisation de soudures de haute précision dans la structure du verre sodocalcique, ce qui s'est avéré être un défi dans les travaux précédents.
- Les résultats de cette recherche indiquent clairement que l’application de techniques de soudage laser picoseconde peut lier suffisamment de matériaux avec une très faible influence destructrice sur le matériau adjacent.
- Méthodologie:
- Les auteurs ont entrepris des études expérimentales avec divers paramètres laser et ont évalué la qualité de soudure résultante par des tests mécaniques et une microscopie(Jia et al., 2023).
- Surveillance de la pénétration du soudage laser basée sur la caractérisation temps-fréquence de l'émission acoustique et du réseau hybride CNN-LSTM
- Auteurs: Zhongyi Luo, Di Wu, Pei-Zhang Lei, Xin Ye, Haichuan Shi, X. Cai, Yingtao Tian
- Date de publication: 2023
- Journal: Matériel Requis
- Principales constatations:
- Des signaux d'émission acoustique et un modèle d'apprentissage profond hybride ont été utilisés dans cette recherche pour développer une nouvelle méthode de suivi de la pénétration dans le soudage laser.
- L’étude confirme que l’approche développée peut évaluer avec précision la profondeur de pénétration, ce qui est important pour maintenir les normes de qualité en soudage.
- Méthodologie:
- En utilisant une combinaison de CNN-LSTM, les auteurs ont analysé les données d'émission acoustique des expériences de soudage laser après avoir effectué les expériences de soudage laser et collecté les données pertinentes.(Luo et al., 2023).
- Étude numérique de l'oscillation du faisceau et de son effet sur les paramètres de solidification et la morphologie des grains lors du soudage laser à distance d'alliages d'aluminium à haute résistance
- Auteurs: A. Mohan, D. Ceglarek, P. Franciosa, M. Auinger
- Date de publication: 2023
- Journal: Science et technologie du soudage et de l'assemblage
- Principales constatations:
- Cet examen examine l’impact de l’oscillation du faisceau sur le comportement de solidification et les changements de microstructure associés au soudage laser d’alliages d’aluminium à haute résistance.
- Les résultats suggèrent que l’oscillation est utile car elle a des effets positifs sur la résistance à la traction et le changement de forme des grains, améliorant ainsi les propriétés mécaniques.
- Méthodologie:
- Un modèle avancé a été créé pour l'élément fini qui permet d'évaluer le domaine des paramètres de solidification en simulant les champs de température et d'écoulement thermofluide pendant l'opération de soudage ainsi que le refroidissement après soudage.(Mohan et al., 2023, pp. 362-371).
- Soudage
- Soudage par faisceau laser
