Comment fonctionne une machine de soudage laser en aluminium

Une machine de soudage laser en aluminium fonctionne à travers une série d'étapes précises qui utilisent la puissance d'un faisceau laser.

Génération de laser

Au cœur de la machine se trouve une source laser. Dans la plupart des cas, c'est une source de laser à fibre. La source laser émet un faisceau de lumière concentré à haute intensité. L'énergie est générée par l'excitation d'un milieu de gain, comme une fibre dopée. Par exemple, dans un laser à fibre dopé à Ytterbium, une pompe énergétique (généralement un laser à diode) fournit l'énergie pour exciter les ions ytterbium dans la fibre, qui émettent ensuite des photons qui forment le faisceau laser.

Livraison et concentration du faisceau

Le faisceau laser est ensuite livré à travers un câble à fibre optique à la tête de soudage. La tête de soudage contient des composants optiques comme les lentilles et les miroirs qui concentrent le faisceau sur la pièce en aluminium. Le faisceau focalisé a une très petite taille de spot, ce qui permet une densité à haute énergie. Lorsque le faisceau atteint la surface de l'aluminium, l'énergie est absorbée par le métal.

Processus de soudage

L'énergie absorbée chauffe rapidement l'aluminium à son point de fusion. En raison de la densité à haute énergie du faisceau laser, l'aluminium fond et forme une petite piscine fondue. Lorsque le laser se déplace le long de la zone articulaire, l'aluminium fondu se solidifie derrière le faisceau, créant une soudure. La clé d'un soudage réussi de l'aluminium est de contrôler la puissance du laser, la vitesse de soudage et la quantité d'entrée d'énergie pour assurer une fusion appropriée sans surchauffer ou créer des défauts tels que la porosité. De plus, un gaz de blindage, généralement de l'argon, est souvent utilisé pour prévenir l'oxydation de l'aluminium fondu pendant le soudage.