Qu'est-ce que le soudage laser, ses avantages et ses inconvénients

Soudage au laser

Le soudage laser est une méthode de soudage utilisant un faisceau laser focalisé par un flux de photons monochromatiques cohérents de haute puissance comme source de chaleur. Cette méthode comprend généralement le soudage laser à puissance continue et le soudage laser à puissance pulsée. L'avantage du soudage laser est qu'il ne nécessite pas d'être réalisé sous vide, mais son inconvénient est une pénétration moins forte que celle du soudage par faisceau d'électrons.
Le soudage laser permet un contrôle précis de l'énergie, permettant ainsi le soudage de micro-dispositifs de précision. Il trouve des applications dans de nombreux métaux, notamment pour résoudre le problème du soudage de métaux difficiles à souder et de métaux dissemblables.
Génération laser : lorsqu'une substance est stimulée, elle produit un faisceau de lumière ayant exactement la même longueur d'onde, la même fréquence et la même direction.
Caractéristiques du laser : bonne monochromaticité, bonne directivité et densité énergétique élevée. Après transmission ou focalisation par un réflecteur, le laser peut produire un faisceau d'énergie d'un diamètre inférieur à 0,01 mm et d'une densité de puissance allant jusqu'à 1013 W/cm², utilisable comme source de chaleur pour le soudage, la découpe, le perçage, le traitement de surface, etc. Les matériaux utilisés pour la fabrication des lasers comprennent les solides, les semi-conducteurs, les liquides, les gaz, etc. Parmi eux, les lasers solides à grenat d'yttrium-aluminium (YAG) et les lasers à gaz CO₂ sont principalement utilisés pour les procédés industriels tels que le soudage et la découpe.

Les principaux avantages du soudage laser sont :

(1) Les lasers peuvent être courbés et transmis par des méthodes optiques telles que les fibres optiques et les prismes. Ils conviennent au soudage de microcomposants et d'autres pièces difficiles d'accès par d'autres méthodes de soudage. Ils peuvent également être soudés à travers des matériaux transparents.

(2) Densité énergétique élevée, qui permet un soudage à grande vitesse, une petite zone affectée par la chaleur et une déformation de soudage, et est particulièrement adaptée au soudage de matériaux sensibles à la chaleur.

(3) Les lasers ne sont pas affectés par les champs électromagnétiques, ne génèrent pas de rayons X, ne nécessitent pas de protection sous vide et peuvent être utilisés pour souder de grandes structures.

(4) Les conducteurs isolés peuvent être soudés directement sans dénuder la couche isolante au préalable ; des matériaux différents présentant de grandes différences de propriétés physiques peuvent également être soudés.

Les principaux inconvénients du soudage laser sont : le coût élevé de l'équipement, le faible taux de conversion d'énergie (5 % à 20 %) et les exigences très élevées en matière de traitement des interfaces de soudure, d'assemblage, de positionnement, etc. Actuellement, il est principalement utilisé pour le soudage de micro-dispositifs dans les industries de l'électronique et de l'instrumentation, ainsi que pour le soudage de tôles d'acier au silicium et de tôles d'acier galvanisé, etc.