Quels Matériaux Peut Souder la Machine de Soudage Laser?

Matériaux Métalliques

Les machines de soudage laser conviennent au soudage de divers matériaux métalliques, y compris des matériaux familiers comme l'acier inoxydable, l'acier au carbone, l'acier à outils, la tôle galvanisée, le cuivre, l'aluminium, l'or, l'argent, le titane, le nickel, l'étain, le chrome, le niobium et les alliages. Dans certaines conditions, le soudage laser peut même joindre deux matériaux métalliques différents. Des formes courantes comme les points, les lignes, les cercles, les carrés, les angles droits et les formes personnalisées peuvent être soudées dans toutes les directions, réalisant le soudage par points, le soudage en pile, le soudage de joint, le soudage bout à bout, le soudage de scellement, le soudage de bord et le soudage de chevauchement. Les points de soudure obtenus sont fins, les joints sont robustes et la déformation de la pièce est minimale, ne nécessitant ni meulage ni polissage.

Acier Inoxydable

Généralement, soudage de l'acier inoxydable est plus facile à réaliser avec une haute qualité de joints par soudage laser qu'avec des méthodes traditionnelles. La grande vitesse de soudage et la petite zone affectée par la chaleur réduisent les problèmes de surchauffe et les effets néfastes du grand coefficient de dilatation linéaire. Le soudage laser de l'acier inoxydable produit des soudures sans défauts tels que des pores ou des inclusions. Comparé à l'acier au carbone, l'acier inoxydable, avec sa faible conductivité thermique, son taux d'absorption d'énergie élevé et sa technologie de fusion efficace, peut facilement réaliser des soudures étroites et profondes. Le soudage laser de fines feuilles avec une faible puissance peut produire des joints avec une bonne apparence et des cordons de soudure lisses.

Acier au Carbone

Les machines de soudage laser donnent de bons résultats lors du soudage de l'acier au carbone, et la qualité du travail de soudage dépend de la teneur en impuretés. Pour obtenir un soudage de haute qualité, il est nécessaire de préchauffer lorsque la teneur en carbone dépasse 0,25 %. Lors du soudage de matériaux en acier avec des teneurs en carbone différentes, le chalumeau peut être légèrement incliné du côté du matériau à faible teneur en carbone pour garantir la qualité de l'assemblage.

Acier à Outils

Le soudage laser convient au soudage de divers aciers à outils, y compris le S136, le SKD-11, le NAK80, le 8407, le 718, le 738, le H13, le P20, le W302, le 2344, et d'autres, avec de bons résultats de soudage.

Cuivre et Alliages de Cuivre

Le cuivre et les alliages de cuivre ont tendance à présenter des problèmes de fusion incomplète et de pénétration insuffisante. Par conséquent, une énergie concentrée et des sources de chaleur de haute puissance, combinées à des mesures de préchauffage, doivent être utilisées. En l'absence de mesures pour prévenir la déformation dans des structures à paroi mince ou peu rigides, le soudage peut facilement entraîner des déformations importantes. Lorsque la qualité de l'assemblage est soumise à des contraintes de rigidité importantes, des contraintes de soudage peuvent survenir. Soudage du cuivre et des alliages de cuivre peut également entraîner des fissures thermiques, et la porosité est un défaut courant de leur soudage.

Aluminium et Alliages d'Aluminium

Le principal défi du soudage laser de l'aluminium réside dans sa haute réflectivité aux faisceaux laser. L'aluminium, étant un bon conducteur de chaleur et d'électricité, a une densité élevée d'électrons libres, ce qui en fait un excellent réflecteur de lumière. La réflectance de surface du matériau initial dépasse 90 %, ce qui signifie que la soudure par fusion profonde doit commencer avec moins de 10 % de l'énergie du signal d'entrée, nécessitant une puissance d'entrée-sortie élevée pour assurer la densité de puissance requise pour le début des travaux de soudage.

Alliages de Magnésium

Les alliages de magnésium, avec une densité 36 % plus faible que celle de l'aluminium, ont attiré l'attention en tant que matériaux à haute résistance. Des expériences sur le soudage laser YAG pulsé et le soudage laser CO2 continu de l'alliage AZ31B-H244 (Al < 3,27 %, Zn 0,79 %, épaisseur 1,8 mm) ont donné des conditions de soudage optimales de 0,8 kW, 5 ms, 120 Hz et 300 mm/s. Avec une taille focale de 0,42 mm, la technologie de soudage laser CO2 continu a produit une soudure bien pénétrée.

Acier à Faible Alliage à Haute Résistance

Le soudage laser de high-strength low-alloy steel peut réaliser des joints avec des propriétés mécaniques équivalentes au matériau de base, tant que les paramètres de soudage sélectionnés sont appropriés. L'acier HY-130, un acier à haute résistance faiblement allié traité avec une technologie de trempe, a une grande résistance et une bonne résistance à la fissuration. En utilisant des techniques de soudage conventionnelles, la structure de la soudure et de la zone affectée par la chaleur (ZAC) se compose de grains grossiers, de certains grains fins et de la structure sociale d'origine. La ténacité et la résistance à la fissuration de l'assemblage sont bien inférieures à celles du matériau de base. L'organisation métallique de la soudure et de la ZAC est particulièrement sensible au développement de fissures à froid dans l'état de soudage.

Soudage Laser de Matériaux Différents

Le soudage laser peut être effectué sur des métaux différents tels que le cuivre-nickel, le nickel-titane, le titane-aluminium, et l'acier à faible teneur en carbone-cuivre dans certaines conditions. Le soudage laser peut également être appliqué aux céramiques, au verre, aux matériaux composites, et plus encore. Un préchauffage est nécessaire lors du soudage des céramiques pour éviter la formation de fissures, généralement préchauffé à 1500°C, suivi du soudage dans l'air à l'aide d'une lentille de focalisation à longue distance focale. Pour renforcer la résistance de l'assemblage, du fil de soudage peut être ajouté. Le soudage de matériaux composites à matrice métallique peut entraîner des phases cassantes, provoquant des fissures et réduisant la résistance de l'assemblage. Dans des structures minces ou peu rigides sans mesures de contrôle de la déformation, une déformation significative peut survenir après le soudage. Lorsque les joints de soudure sont soumis à des contraintes de rigidité importantes, des contraintes de soudage peuvent survenir. Le soudage du cuivre et des alliages de cuivre peut également entraîner des fissures thermiques, et la porosité est un défaut courant de leur soudage.

Plastiques

Les machines de soudage laser peuvent souder des matériaux thermoplastiques et des élastomères thermoplastiques. Les plastiques couramment utilisés comprennent le polypropylène (PP), le polycarbonate (PC), le chlorure de polyvinyle (PVC), le polyéthylène téréphtalate (PET), également connu sous le nom de résine de polyester, et plus encore. Les machines de soudage laser peuvent souder une large gamme de produits en plastique, en particulier des produits plastiques complexes et délicats utilisés dans l'équipement médical, la fabrication automobile, l'électronique 3C, etc. Les travailleurs ordinaires peuvent les manipuler après avoir appris, et le processus est très contrôlable, réduisant les dommages thermiques et la déformation thermique, avec une vitesse de soudage plusieurs fois plus rapide que le soudage traditionnel. Cependant, certains matériaux sont difficiles à souder avec des lasers en raison de leur difficulté à pénétrer, ce qui donne des effets de soudage moins qu'idéaux, comme les plastiques d'ingénierie tels que le sulfure de polyphénylène (PPS) et les polymères à cristaux liquides.

Composants Électroniques

Les machines de soudage laser peuvent souder des pièces de forme complexe et de minuscules composants, ce qui les rend adaptées au soudage et au traitement d'articles tels que les batteries fer-ion, les batteries lithium-ion, les capteurs électroniques, les connecteurs, les souris, les téléphones portables, en particulier les produits susceptibles d'être endommagés lors du soudage. La tête laser d'une machine de soudage laser peut être ajustée à n'importe quel angle selon les besoins de la pièce à usiner, permettant un accès flexible à l'intérieur et aux pièces spéciales de la pièce à usiner pour le soudage. Associée à des bras robotiques, elle peut permettre l'automatisation ou la semi-automatisation.