Le soudage laser est une technologie avancée qui utilise un faisceau de lumière concentrée pour fusionner des matériaux, principalement des métaux. Le soudage laser manuel peut se substituer à la plupart des procédés de soudage couramment utilisés.
La Soudure LASER c’est simplement utiliser un faisceau de lumière concentrée pour fusionner des matériaux (métalliques dans notre cas). La définition du mot LASER est: “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. En français donc: “Amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement”.
On émet un rayonnement lumineux, qui est amplifié et concentré en un faisceau, dirigé avec précision sur un point. La précision et la puissance du faisceau, entraîne la surchauffe du métal et donc sa fusion. On se sert alors de cette technologie en soudage, dans un espoir de meilleure qualité et rentabilité.
Mais alors quelle différence entre laser et lumière ordinaire? Et bien c’est principalement dans la manière dont se transmet l’énergie. Si vous prenez une ampoule, elle émet une lumière constituée de photons. Mais dans une gamme de longueurs d’onde variée et dans toutes les directions. La lumière Laser quant à elle, est émise à une longueur d’onde précise. Les photons qui la composent, sont “cohérents” (ils se dirigent dans la même direction). C’est ça qui permet de concentrer une quantité d’énergie importante sur un point précis.
Il existe plusieurs types de lasers, définis par leur technologie d’amplification de la lumière. Différentes machines (fixes, portatives, etc…), peuvent utiliser chaque type de laser.
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De nombreux avantages à souder au laser sont mis en évidence:
J’ai relevé quelques autres avantages:
Certains postes laser permettent également de réaliser des opérations de découpe de métal et de décapage.
Quelques inconvénients sont évidemment à noter.
Tous les métaux soudables au Tig le sont au laser… Mais pas que !!
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Voilà pour les principaux matériaux, à savoir que dans tous les cas, il faut que les pièces soient propres.
Ce qui m’a le plus intrigué, c’est de pouvoir faire des assemblages hétérogènes (deux métaux différents) sans métal d’apport. Ainsi j’ai pu assembler une tôle inox avec une tôle laiton, qui n’ont pourtant que très peu de propriétés communes. La liaison tenait tout de même plutôt bien.
Voici une image de l’interface du poste.
Question sécurité, est-ce que le soudage laser est plus dangereux qu’à l’arc? Si vous mettez votre doigt entre le pistolet et la tôle pendant le soudage, effectivement vous risquez des brûlures sévères. Mais iriez-vous mettre votre main devant une lame de scie circulaire? Comme toujours c’est l’utilisation qui va définir les dangers.
Pour parler des risques de la soudure laser ils sont finalement peu nombreux mais assez violents. Le risque principal est la brûlure de la rétine, c’est pourquoi les lunettes sont absolument obligatoires. Tout simplement parce que même si il n’y a pas de rayonnement sur les côtés du faisceau, il peut y avoir une réflexion d’une partie du rayonnement. Cette réflexion est (probablement) sans grand impact sur la peau, car diffuse, mais bien plus grave sur l’œil. Puisque l’œil dispose d’un cristallin qui va concentrer les rayons sur la rétine. Donc même diffus, les rayons seraient très dangereux pour les yeux. Il existe donc des lunettes spéciales et adaptées pour les différents lasers. Avec un marquage précis qui défini leur utilisation. Au final c’est le seul vrai équipement à ne jamais oublier.
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On commence à avoir des retours d’entreprises concernant des incidents ou des accidents : lésions oculaires résultant de brûlures de la cornée ou d’inflammation de la conjonctive, casque de soudage transpercé par le faisceau laser lors de réflexions. Ces événements peuvent se produire en cas de déclenchement non maîtrisé de l’appareil mais aussi en cours d’utilisation. Le risque varie selon les caractéristiques du métal soudé : l’aluminium ou l’inox par exemple sont particulièrement réfléchissants.
Les utilisateurs exposés risquent de développer une cataracte précocement et, dans les cas extrêmes, une atteinte rétinienne irréversible. Le risque de brûlure est également très présent.
Réglementairement, le Code du travail impose d’identifier en interne une personne compétente en sécurité laser pour l’entreprise. Celle-ci a pour mission d’évaluer les risques et de conduire la démarche de prévention pour l’utilisation en sécurité du poste de soudage laser. L’évaluation permet de valider l’utilisation du procédé, d’orienter le choix de matériel et de mettre en œuvre les moyens de protection indispensables. Il est ainsi impératif de travailler dans une zone dédiée, à accès limité, et aménagée spécifiquement.
Pour le choix des EPI, vis-à-vis de la peau, il est nécessaire de protéger les bras et les jambes. Concernant les yeux, le casque de soudeur est une solution qui permet de protéger les yeux et couvrir la tête. Mais le niveau de protection doit être conforme à la norme NF EN 207 (en sélectionnant des filtres UV et IR spécifiques aux longueurs d’onde du laser définies dans la notice de l’équipement).
La soudure laser est utile dans de nombreux domaines de production industrielle. On a pu voir que de nombreux domaines sont intéressés par cette technologie, certains l’utilisent depuis quelque temps, d’autres verront son apparition et d’autres encore n’en n’auront jamais besoin car pas adaptée.
Voici quelques secteurs industriels où le soudage laser est devenu incontournable:
Le soudage laser est récent malgré tout, et ses possibilités de développement sont à mon avis nombreuses. En tant que soudeur j’ai été scotché par certains points, surtout pour des matériaux comme l’alu. Sans parler de la vitesse d’exécution possible qui améliore les capacités de production…
Le tarif reste encore élevé pour être dans les mains de monsieur tout le monde, mais peut-être baissera t-il? Pour une entreprise c’est tout à fait abordable, si on prend le soin d’étudier une rentabilité.
Avec les évolutions constantes dans ce domaine, le soudage laser a encore de beaux jours devant lui et continuera sans doute à repousser les limites de ce qui est possible en matière d'assemblage des métaux.
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