Pleins feux sur la technologie : Flexibilité dans le soudage au laser

Les unités de soudage laser Alpha Laser US peuvent être déplacées là où le bras peut atteindre sa position de soudage, même dans des moules profonds ou complexes.

Le soudage au laser n'est pas quelque chose auquel beaucoup de fabricants de métaux pensent car, honnêtement, ils ne le rencontrent pas souvent. Les lasers de soudage peuvent être trouvés dans une variété d'installations de fabrication à travers le monde, mais ils ne sont pas aussi omniprésents que la presse plieuse, par exemple.

Alpha Laser US pense que cela pourrait changer avec une technologie de soudage au laser suffisamment flexible pour les ateliers qui apprécient la possibilité de mettre en place rapidement de nouveaux travaux. Ces unités de soudage au laser sont également plus abordables que les unités à haute puissance que l'on trouve couramment dans les usines d'assemblage de voitures. Wes Wheeler est le directeur des ventes d'Alpha Laser US. Il se trouve également être le directeur des ventes de Phoenix Laser Solutions, une entreprise qui utilise la technologie de soudage au laser pulsé pour réparer des outillages de toutes sortes, de l'injection plastique à l'emboutissage. Il a quatre emplacements : Cuyahoga Falls, Ohio ; Blue Springs, Missouri ; Brookville, Indiana ; et son siège social à Meadville, en Pennsylvanie, que beaucoup considéraient à un moment donné comme la capitale du moulage par injection de plastique en Amérique du Nord. Phoenix Laser Solutions utilise l'équipement Alpha Laser de fabrication allemande, généralement des lasers Nd: YAG d'au moins 300 W. (Les lasers Nd: YAG tirent leur nom du cristal de grenat d'aluminium et d'yttrium dopé au néodyme qui est utilisé comme support laser.) Ces dernières années, Phoenix a créé une société sœur pour vendre et entretenir les produits Alpha Laser aux États-Unis.

"Nous venons d'ouvrir un magasin dans l'Indiana, et beaucoup de gens dans cette région n'ont jamais entendu parler du soudage au laser, ce qui m'a un peu surpris. Mais c'est plutôt logique car il n'y a pas beaucoup de gens qui le font là-bas", a déclaré Wheeler. "Il y a donc des segments des États-Unis où tout le monde est au courant, et d'autres régions où les gens ont besoin d'en apprendre davantage. C'est certainement une chance de développer la technologie."

Phoenix utilise les lasers pulsés Nd:YAG, d'une puissance allant de 300 à 500 W, pour réparer l'outillage. Le laser Nd:YAG est mieux adapté à ce type de travail car il génère suffisamment de puissance de crête pour fournir une belle fusion du métal d'apport et minimiser la dilution autour du bain de soudure, a déclaré Wheeler. (Les machines Alpha Laser US peuvent utiliser jusqu'à 0,040 pouce de fil de soudage, mais sont traditionnellement plus efficaces et plus rapides avec un fil de 0,020 pouce d'épaisseur.) Le laser Nd:YAG ne pénètre pas non plus le métal de base lorsque le processus de soudage commence.

Ce type de laser est particulièrement utile pour réparer l'outillage utilisé pour quelque chose comme la fabrication de moules en caoutchouc. Ces moules ne peuvent évidemment pas avoir d'incohérences dans la surface de l'outillage car cela pourrait endommager le composant en caoutchouc créé. Les lasers à fibre peuvent fournir une plus grande pénétration et sont utiles en remplacement dans les applications où le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW) est généralement utilisé.

De nombreux fabricants de métaux connaissent la fiabilité des sources d'alimentation laser à fibre, dans lesquelles les modules peuvent être remplacés rapidement sans se soucier des temps d'arrêt prolongés. Wheeler a déclaré que les lasers Nd:YAG ont finalement une certaine dégradation de la lampe flash au fil du temps, et à ce stade, plus d'énergie est nécessaire pour fournir la même quantité de puissance que l'unité a été conçue à l'origine pour fournir. Il a également noté que la technologie laser à fibre coûte plus cher que la technologie Nd:YAG.

Bien entendu, l'application de soudage détermine la source d'alimentation laser la plus appropriée. Il détermine également si la technologie doit être mobile. C'est là qu'Alpha Laser US se démarque.

Son unité de soudage laser ALFlak repose sur des courroies de traction et peut être déplacée là où le bras peut atteindre sa position de soudage, même dans des moules profonds ou complexes. Des cordons de soudure jusqu'à 500 mm sont possibles sans déplacer la pièce à souder, ce qui peut être un gain de temps précieux.

Votre avantage : Le processus de soudage au laser peut être effectué sans repositionnement constant.

Wheeler a raconté une récente démonstration que l'entreprise a faite pour un grand constructeur automobile. Il a pu charger l'unité ALFlak sur une camionnette, se rendre à l'usine, décharger l'unité de soudage au laser, la manœuvrer sur environ trois quarts de mile jusqu'à la zone d'outillage de l'usine, faire la démonstration de la technologie, sortir de l'usine et revenir en quelques heures. De ce temps, seulement 15 minutes environ ont été nécessaires pour mettre la source d'alimentation en marche et souder.

Nouvelles opportunités

Wheeler a déclaré qu'à un moment donné, la réparation d'outillage représentait environ 95 % des travaux de soudage au laser de Phoenix. Aujourd'hui, ce pourcentage a diminué à mesure que les fabricants découvrent de plus en plus d'applications où le soudage au laser pourrait avoir un sens.

À titre d'exemple, il a décrit un scénario dans lequel un conteneur en acier inoxydable pour l'industrie médicale a été fabriqué en utilisant le soudage au laser au lieu de GTAW. Avec un appareil de soudage au laser à fibre, le fabricant obtient des soudures à pénétration complète avec moins de distorsion thermique. (Les impulsions laser libèrent une énergie élevée, mais dans un laps de temps très court, permettant au laser de faire fondre les métaux sans infuser plus d'énergie que nécessaire dans la pièce.)

En clin d'œil à la flexibilité nécessaire dans les environnements de fabrication modernes, les lasers Alpha Laser US peuvent également être utilisés dans des applications automatisées.

"L'unité dispose d'un logiciel de programmation et peut être rapidement configurée pour traiter un travail de soudage impliquant plusieurs pièces. Vous pouvez ensuite passer du processus de production à un processus manuel si nécessaire."

Alpha Laser US, www.alphalaser-us.com