Les machines de soudage laser portatives fonctionnent sur les métaux en utilisant les mêmes principes fondamentaux que leurs homologues automatisées plus grandes, mais avec l'avantage supplémentaire de la portabilité et du contrôle manuel. Voici une explication de leur fonctionnement :
1. Le principe de base : l'énergie laser focalisée
Au cœur de son fonctionnement, une soudeuse laser portative génère un faisceau de lumière (laser) hautement concentré et le dirige sur les surfaces métalliques à assembler. L'énergie intense de ce faisceau focalisé chauffe rapidement le métal au point de contact, le faisant fondre et former une mare de fusion. Lorsque le laser se déplace le long du joint, le métal en fusion refroidit et se solidifie, créant un cordon de soudure solide et continu.
2. Composants clés et leurs rôles :
Source laser : Il s'agit généralement d'un laser à fibre, connu pour son efficacité, sa taille compacte et sa capacité à être délivré via un câble à fibre optique flexible. Le laser à fibre génère le faisceau laser à haute énergie.
Câble à fibre optique : Ce câble flexible transmet le faisceau laser de la source laser au pistolet de soudage portatif. Sa flexibilité est ce qui donne aux soudeuses laser portatives leur portabilité et leur permet d'être utilisées dans diverses positions et sur des pièces volumineuses et difficiles à manier.
Pistolet de soudage portatif (torche) : Cet appareil ergonomique abrite l'optique (lentilles et miroirs) qui focalise le faisceau laser avec précision sur la pièce. Il est conçu pour une prise en main et une maniabilité confortables. De nombreuses torches portatives modernes intègrent également une fonction « oscillation ».
Fonction d'oscillation (facultative mais courante) : Il s'agit d'une caractéristique clé de nombreuses soudeuses laser portatives. Au lieu d'un point statique, le miroir à l'intérieur de la torche fait osciller rapidement le faisceau laser selon un petit motif contrôlé (par exemple, cercle, huit). Cette « oscillation » sert à plusieurs fins :
Cordon de soudure plus large : Il crée un cordon de soudure légèrement plus large, ce qui peut être plus tolérant pour le fonctionnement manuel et s'adapter à de légers écarts entre les pièces.
Fusion améliorée : Il contribue à assurer un meilleur mélange et une meilleure fusion du métal en fusion, ce qui conduit à une soudure plus constante et plus solide.
Échappement des gaz : Il peut aider à agiter la mare de fusion, permettant aux gaz piégés de s'échapper et réduisant la porosité de la soudure.
Unité de contrôle : Cette unité permet à l'opérateur de régler divers paramètres de soudage, tels que la puissance du laser, la durée des impulsions (pour les lasers pulsés), l'amplitude et la fréquence d'oscillation, et parfois même des réglages préprogrammés pour différents matériaux et épaisseurs.
Système de refroidissement : Le soudage laser génère de la chaleur, de sorte qu'un système de refroidissement (souvent à base d'eau pour les unités de plus forte puissance) est essentiel pour maintenir la source laser et l'optique à des températures de fonctionnement optimales.
Alimentation en gaz de protection (souvent intégrée) : Un gaz de protection inerte (comme l'argon ou l'hélium) est généralement délivré à travers la buse du pistolet portatif pour entourer la mare de fusion. Cela empêche l'oxydation et la contamination de l'atmosphère, assurant une soudure propre et solide.