La vérité sur le soudage laser

Le soudage au laser est en plein essor. Et à juste titre, car ses propriétés intrinsèques en font une technique d’assemblage plus performante que la technologie de soudage conventionnelle pour de nombreuses applications. Mais comme pour toute nouvelle technologie, de nombreuses contrevérités circulent. CNC Europe, qui construit ses propres équipements de soudage au laser, tient donc à faire le point. « Le soudage laser exige une prise de conscience différente en matière de sécurité, car on ne voit pas le faisceau. Il est primordial d’adopter les bonnes mesures, mais il ne faut pas non plus s’alarmer du coût de ces mesures de sécurité », déclare Patrick Favoreel, gérant de l’entreprise.

La lumière comme outil. Elle fascine énormément Patrick Favoreel. Il a d’abord concentré sa passion sur la production d’appareils de soudage au laser. « Nous sommes partis d’une demande spécifique d’un client qui souhaitait appliquer la soudure laser à la réparation de moules. Il avait un fournisseur qui pouvait lui offrir une telle solution, nous avons développé notre propre machine qui le faisait pour un tiers du prix. C’est ainsi que tout a commencé », se souvient-il.

Une expertise qu’il a continué à développer pour aboutir aux appareils Lasermach PhotonWeld qu’il commercialise aujourd’hui. « Notre source laser fonctionne à une fréquence de pompage de 975 nm. Nous obtenons ainsi une efficacité supérieure d’au moins 22 %. La température fluctue peut-être moins, mais nous y remédions en travaillant avec un refroidissement par air et une pompe à chaleur à double circuit. Ainsi, nos appareils ne s’arrêtent jamais, même en été. De plus, la qualité structurelle de la soudure sera beaucoup plus élevée. » À condition de savoir comment travailler avec un tel appareil. « En fait, les soudeurs devraient oublier tout ce qu’ils ont appris. Le soudage laser et le soudage sont deux méthodes complètement différentes pour assembler des matériaux. Le soudage laser permet de réaliser rapidement une belle soudure, mais pour qu’elle soit solide, il faut viser très précisément, à une vitesse et à un angle constants. Nous parlons ici d’un rayon de 0,04 à 0,08 mm d’épaisseur. C’est pourquoi nous fournissons un microscope, afin que les utilisateurs puissent vérifier leur travail. »   

Pour Patrick Favoreel, il s’agit là d’une nécessité si l’on veut se forger une bonne réputation dans le domaine du soudage laser. « Il y a trop de cow-boys sur le marché aujourd’hui », prévient-il. « Ils ne donnent pas les bonnes informations aux utilisateurs. » En termes de sécurité notamment, Patrick Favoreel voit des choses qui le font frémir. « Il s’agit d’un faisceau laser très concentré qui peut causer des dommages irréversibles à l’œil. Il ne faut donc pas faire de compromis en matière de sécurité.    

Toute personne qui travaille avec l’appareil ou qui s’en approche doit porter des lunettes de protection. Lisez bien les petits caractères : il doit s’agir de lunettes adaptées à ce type spécifique de lasers de puissance industrielle, donc certainement pas de lunettes ou de casques de soudage ordinaires. »  

Cependant, il n’est pas nécessaire de dépenser une fortune. « Pour moins de 150 euros, on peut déjà en trouver. Une cabine à 40 000 euros pour se protéger de la lumière laser ? C’est possible, mais ce que certains proposent sur le marché n’a pas de sens. Des panneaux ou des écrans d’une centaine d’euros permettent d’obtenir le même résultat. Les gens sont inutilement incités à la peur parce qu’il y a encore très peu de connaissances à ce sujet. La sécurité d’abord, oui, mais sans être abusif et pratiquer des prix gigantesques. » Par ailleurs, des dispositifs de protection inappropriés et dangereux sont malheureusement proposés et vendus : des rideaux de protection, par exemple, qui ne sont pas adaptés au soudage laser. Bien qu’ils soient certifiés DIN pour la protection laser (DIN12254), ils ne conviennent que jusqu’à un maximum de 100 W (autrement dit, pour les applications de laboratoire), alors que les appareils de soudage laser portatifs atteignent aujourd’hui 3 kW. Pour cela, il faut utiliser un matériel de protection conforme à la norme DIN12254-4.  

Toutefois, il tient particulièrement à souligner le potentiel du soudage laser. « Alors que le soudage fonctionne avec un bain de fusion, le soudage laser permet en fait de réaliser une microfusion, c’est-à-dire de faire glisser deux matériaux l’un dans l’autre. Il n’y a pas de zone affectée par la chaleur ; avec le soudage, 70 à 80 % des affaiblissements se produisent généralement à cet endroit. Avec le soudage laser, en revanche, il se produit une supercondensation qui renforce le joint de 20 à 35 %. Grâce à cela, nous pouvons aujourd’hui souder des matériaux d’une épaisseur allant jusqu’à 9 mm avec nos appareils portables, le tout sur 220 V monophasé, en consommant jusqu’à 70 % d’énergie en moins. » Deuxième avantage majeur : le type de matériaux qui peuvent être assemblés. « Même des matériaux dissemblables difficiles à souder, comme le laiton et le cuivre », précise Patrick Favoreel. « Cela tient à la luminosité et à la concentration de la lumière (nos machines de soudage laser fonctionnent avec un laser fibre de 14 µm et ont la concentration de lumière la plus élevée parmi les appareils de soudage laser portatifs) et l’efficacité rayonnante est supérieure à 52%. Mais la technologie et les impulsions qui la sous-tendent jouent également leur rôle. »  

Les connaissances que tout cela requiert ? Patrick Favoreel y a également pensé. La dernière version de ses appareils Lasermach PhotonWeld est dotée d’une interface interactive simple. L’utilisateur n’a qu’à entrer le matériau et l’épaisseur. « Les paramètres sont alors automatiquement réglés correctement, mais les soudeurs laser peuvent encore jouer eux-mêmes avec la puissance, la largeur et la fréquence via les boutons de contrôle afin d’obtenir des résultats optimaux. Les utilisateurs peuvent d’ailleurs se rendre dans notre centre de démonstration à Mouscron. Nous pouvons alors montrer ce qu’il est possible de faire avec le soudage laser », conclut Patrick Favoreel.