Fatigué par la déformation lors du soudage métallique ? Voici pourquoi le soudage au laser domine la fabrication haut de gamme

En ce qui concerne le soudage métallique, beaucoup de gens imaginent encore des scènes de soudage électrique avec des étincelles volantes. Cela provoque non seulement une déformation sévère des pièces et des soudures grossières, mais peine également à répondre aux besoins de traitement des composants de précision. Cependant, de nos jours, technologie de soudage laser est depuis longtemps devenu un processus fondamental dans des domaines tels que l'automobile, le médical et l'aérospatial, grâce à ses avantages en matière de « contrôle précis de la chaleur, haute efficacité et faible dommage ». Comment franchit-il exactement les goulots d'étranglement du soudage traditionnel ? Quel type de équipements de soudage laser doit être choisi selon les différents scénarios ? Aujourd'hui, nous allons vous aider à comprendre la « logique centrale » du soudage laser et à débloquer un guide de sélection d'équipements adapté à différents besoins.

Le principe fondamental du soudage laser : utiliser des faisceaux lumineux comme « torches de soudage »

Le principe fondamental de la soudage laser n'est en réalité pas compliqué. En termes simples, il utilise un faisceau laser à haute densité de puissance (avec une densité de puissance pouvant atteindre 105∼107 W/cm2) comme source de chaleur. Ce faisceau laser est focalisé sur la surface métallique, chauffant instantanément la zone locale jusqu'à l'état de fusion pour former un bain fondu. Une fois le faisceau laser éloigné, le bain fondu se refroidit et se solidifie rapidement, permettant aux deux pièces métalliques de former une liaison métallurgique solide.

Par rapport au soudage à l'arc traditionnel et au soudage au gaz, ses avantages sont très marqués. La zone affectée par la chaleur est extrêmement réduite, et la déformation de la pièce peut être contrôlée à moins de 0,1 mm, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications exigeant une grande précision. L'efficacité du soudage est 3 à 5 fois supérieure à celle des procédés traditionnels. Par exemple, lors du soudage d'acier inoxydable de 2 mm d'épaisseur avec un laser de 2 kW, la vitesse de soudage peut atteindre 3,5 m/min. Même des matériaux difficiles à souder, tels que les alliages de titane, les alliages d'aluminium et les superalliages, peuvent être facilement traités par soudage laser. Il permet même la connexion fiable de métaux dissimilaires comme cuivre-acier et aluminium-acier, ce qui explique pourquoi il s'est rapidement imposé dans le domaine de la fabrication haut de gamme.

Sélection de l'équipement de soudage laser : adaptation à différents scénarios

Le soudage laser n'est pas une solution universelle. équipements de soudage laser convient parfaitement à différents scénarios. Le choix du bon équipement peut non seulement garantir la qualité, mais aussi éviter le gaspillage de coûts. Actuellement, il existe trois principaux types de lasers couramment utilisés dans l'industrie : Lasers CO2 Lasers à l'état solide YAG , et lasers à fibre .

Équipement de soudage laser CO2 se concentre sur le soudage des tôles moyennes et épaisses. Il possède une longueur d'onde de sortie de 10,6 μm et une puissance pouvant atteindre 20 kW. Pour les pièces structurelles en acier au carbone et en acier inoxydable de 3 à 20 mm utilisées dans la construction navale et les machines de chantier, il permet un soudage en pleine pénétration en un seul passage, avec un rapport profondeur/largeur de 5:1. Le poste de soudage laser CO2 industriel que nous vendons, équipé d'une table CNC, peut supporter le traitement de pièces de grande taille de 6 m × 2,5 m et permet une surveillance en temps réel de la position du spot, ce qui le rend très adapté à la production en série de châssis automobiles et d'équipements sous pression.

Équipement de soudage laser à l'état solide YAG est un « expert » en pièces de précision de petite taille. Avec une longueur d'onde de 1,06 μm pouvant être transmise par des fibres optiques, il peut souder des fils d'acier inoxydable d'un diamètre de 0,1 mm, et la précision du point de soudure peut atteindre ±0,01 mm. Notre machine portable de soudage au laser YAG est de petite taille, adaptée à la maintenance des dispositifs médicaux et à la réparation de composants électroniques, et peut même traiter de petits plots terminaux sur les cartes mères de téléphones portables.

Équipement de soudage laser à fibre excelle dans le traitement des matériaux à haute réflectivité tels que les alliages d'aluminium et le cuivre. Elle offre une bonne qualité de faisceau (avec un facteur M2 proche de 1). Lors du soudage d'alliages d'aluminium de 3 mm d'épaisseur, il n'y a pas de porosités. Équipée d'un robot, elle permet un soudage 3D. Notre système de soudage laser à fibre de haute puissance de 1 à 6 kW est largement utilisé en série sur la ligne de production du bac de batterie des véhicules électriques nouvelle génération, avec une grande efficacité et un faible taux de rebut.

Le soudage au laser dans la vie quotidienne et les critères de sélection des équipements

De nos jours, le soudage laser est depuis longtemps intégré dans notre quotidien, et il est soutenu par des technologies correspondantes équipements de soudage laser dans les coulisses. Dans la fabrication automobile, les tôles assemblées sur mesure en acier laminé à froid et en acier galvanisé à haute résistance pour les carrosseries automobiles reposent sur des équipements de soudage laser CO2 afin d'assurer une grande résistance et une légèreté optimale. Dans le domaine médical, les enveloppes en alliage de titane des implants dentaires et des stimulateurs cardiaques doivent utiliser Des équipements de soudage laser YAG pour garantir « aucune déformation ni pollution ». Dans le secteur aérospatial, la bride centrale de l'avion chinois C919 et les aubes de turbine des moteurs d'avion dépendent d'équipements de soudage laser à fibre haute puissance pour assurer leur fiabilité dans des environnements à haute température et haute pression.

Lors du choix de l'équipement, il n'est pas nécessaire de rechercher aveuglément une puissance élevée. L'essentiel réside dans trois aspects : adapter la puissance à l'épaisseur du matériau (1 à 2 kW pour les tôles minces, 3 à 6 kW pour les plaques moyennes et épaisses, et plus de 10 kW pour les plaques très épaisses), adapter la qualité du faisceau aux exigences de précision (M2 < 1,5 pour les pièces de précision et M2 < 3 pour les pièces ordinaires), et adapter la configuration d'automatisation au mode de production (équipements complets CNC pour la production de masse et équipements portatifs pour la maintenance en petites séries). Par exemple, une machine de soudage laser à fibre de 2 kW convient à la fabrication d'ustensiles de cuisine en acier inoxydable, tandis qu'un système de soudage laser à fibre de 6 kW équipé d'une plateforme CNC 3D convient à la fabrication de pièces aérospatiales.

La tendance future du développement du soudage laser

Grâce à l'amélioration technologique, le soudage laser continue de se diriger vers une évolution plus intelligente et plus efficace. Le « soudage hybride laser-arc » permet d'augmenter la profondeur de pénétration et de réduire les exigences d'assemblage. Les équipements dotés d'une « surveillance visuelle par intelligence artificielle » peuvent ajuster les paramètres en temps réel et réduire l'intervention humaine. À l'avenir, avec la baisse progressive des coûts équipements de soudage laser il ne cessera pas seulement de renforcer sa présence dans le domaine de la fabrication haut de gamme, mais entrera également dans un plus grand nombre de petites et moyennes entreprises, transformant complètement le mode intensif du soudage traditionnel. Si vous hésitez encore sur le choix de l'équipement, n'hésitez pas à nous consulter. Nous pouvons concevoir une solution de soudage laser sur mesure selon vos besoins, en offrant un accompagnement complet, du choix de l'équipement à la formation après-vente, afin de vous aider à résoudre vos problèmes de production et à améliorer la compétitivité de vos produits grâce à un équipement adapté.

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