Machine de revêtement laser robotisée

Depuis ses débuts sur la chaîne de montage, le soudage robotisé s’est répandu jusqu’à devenir un élément permanent de l’atelier. Aujourd’hui, avec l’avènement des technologies laser haute puissance à moindre coût, le soudage robotisé au laser apporte plus de flexibilité et de productivité à l’espace de travail. Héros souvent méconnu, le revêtement laser robotisé permet de sauver des pièces de la casse industrielle et de renforcer de nouveaux composants. Ses applications sont remarquables par leur taille et leur portée. Parallèlement, le soudage à l’arc laser hybride fait des percées avec la promesse de taux de dépôt plus élevés. Un plongeon dans le vivier des technologies émergentes révèle le soudage laser à distance, le revêtement laser à fil chaud et la fabrication additive laser.

Une vitesse plus élevée, des taux de dépôt plus élevés et une meilleure qualité du premier jet : tout cela contribue à obtenir un produit fini dans un délai plus court. Les progrès de la technologie laser au cours de la dernière décennie suscitent un intérêt croissant pour les procédés de soudage au laser. Les géants du soudage traditionnel se sont joints au mouvement et montrent même la voie.

Dans un laser à fibre, c'est aussi un cristal qui est excité, mais ils l'étirent pour qu'il mesure environ 15 mètres de long et 10 microns de diamètre. Cela élimine certains des problèmes de gestion thermique. Ensuite, au lieu d'exciter le cristal avec des lampes ou de la lumière comme dans le NdYAG, qui est moins efficace, ils utilisent un groupe de lasers à diodes qui sont connectés par fibre optique à cette fibre plus grande pour l'exciter. Un laser à disque est également à base d'ytterbium, mais ils prennent ce cristal et le découpent en une plaquette très fine, où un côté réfléchissant agit également comme un dissipateur thermique. Une grande majorité des systèmes de découpe laser utilisent encore des lasers CO2, car la puissance par dollar est moins chère. La fibre prend une partie de la découpe des lasers CO2. Nous devrons attendre de voir jusqu'où elle progresse sur ce marché.

Le soudage laser manuel est utilisé dans les laboratoires dentaires, la fabrication d'appareils médicaux, la fabrication de bijoux et la recherche. Pour la plupart des applications industrielles, en particulier dans l'automobile, l'aérospatiale et la fabrication d'équipements lourds, le soudage laser robotisé est la règle. Soudage laser à distance par robot d'un assemblage de composants de four pour l'industrie de l'électroménager. D'un point de vue industriel, presque tous les systèmes de soudage laser sont automatisés, qu'il s'agisse d'un système d'automatisation rigide ou flexible. À mesure que vous augmentez la vitesse et la productivité, il est plus difficile pour un humain de tenir un pistolet de soudage et de se déplacer de 50 à 60 pouces par minute. Mais un robot ou un portique a la capacité de se déplacer à grande vitesse, de manière très fluide et avec une excellente précision de suivi de trajectoire. Avec un opérateur humain, c'est juste au-delà de sa fonction motrice.

Le soudage au laser est une technologie incontournable dans la fabrication automobile, l'industrie où les robots ont fait leurs armes. On ne voit pas très souvent le placage au laser, où les robots font également leurs preuves en termes de précision et de répétabilité. Le placage au laser est un procédé de soudage similaire à la projection thermique dans la mesure où il utilise du métal en poudre comme matière première, qui est appliqué sur le substrat d'un composant métallique soit pour protéger ou améliorer ses propriétés de surface, soit pour récupérer une dimension usée ou endommagée. Contrairement à la projection thermique, le placage au laser utilise un faisceau laser focalisé comme source de chaleur. Le résultat est une liaison métallurgique entre le substrat et les matériaux appliqués avec une résistance de liaison supérieure et, dans de nombreux cas, avec des propriétés de surface supérieures à celles du substrat d'origine. Le principal avantage est une petite zone affectée par la chaleur (ZAT). Cela signifie moins de dilution, d'oxydation et de décarburation, qui peuvent compromettre les propriétés du matériau appliqué et du composant, et potentiellement provoquer des fissures.