La tête laser CANUNDA-HP permet une mise en forme annulaire pour améliorer le soudage laser

Soudage de l’acier …

> 304L d’acier inoxydable

> 1030 nm

> 7 kW

> Réduction du temps d’optimisation du procédé

> Réduction des projections

> Augmentation de la symétrie, de la largeur et de la cylindricité du cordon

… avec une forme d’anneau

Dans le plan de process :

> Ø Anneau = 800 µm
> Épaisseur = 200 µm

Largeur du cordon de soudure +50%

Le partenaire

L’Institut Maupertuis, centre d’expertise industrielle français disposant d’une plate-forme d’essai et d’équipements de grande qualité, s’est spécialisé dans les procédés laser haute-puissance comme la soudure, la découpe ou encore la fabrication additive et est en recherche de solutions nouvelles aux problématiques de ses partenaires.

L’application

Le soudage bout à bout par laser consiste à assembler plusieurs pièces, la plupart du temps métalliques. Afin de former le bain de fusion qui solidarisera les deux pièces une fois refroidi, un apport de chaleur de plusieurs kW est nécessaire. Ce procédé s’applique dans l’industrie de grand volume, notamment dans l’automobile.

La problématique

L’Institut Maupertuis souhaite une technologie de mise en forme sur mesure pour le soudage de l’acier permettant de gérer les hautes puissances tout en maintenant une défocalisation aussi faible que possible, ce qui n’est pas réalisable avec l’utilisation de fibres double cœur.

La solution CANUNDA-HP

La tête CANUNDA-HP Ring Shaper délivre un faisceau annulaire dans le plan du procédé. De conception toute réflective, grâce à la technologie MPLC, avec un refroidissement optimal des optiques, elle permet de gérer de très hautes puissances tout en réduisant la défocalisation thermique.

Les performances clés de CANUNDA-HP Ring Shaper

> Une mise en forme de qualité
Transmission mesurée à 99%
Défocalisation thermique maximale de 1 mm
Homogénéité autour de l’anneau de 6% RMS

> Une solution industrielle
Compatible avec un bras robot et la très haute puissance (16 kW)
Installation rapide : sans réglage ni alignement

> Pour un procédé amélioré
Grande profondeur de champ (+/- 3mm)
Très bonne largeur de cordon et keyhole particulièrement lisse

Intégration industrielle de la tête laser CANUNDA-HP Ring Shaper

La tête CANUNDA-HP Ring Shaper a été utilisée dans les locaux de l’Institut Maupertuis pour la réalisation de soudures bout à bout sur des tôles d’acier inoxydable 304 L de 6 mm d’épaisseur, avec un apport de gaz de protection Argon et à une vitesse d’1m/min. La puissance optimale dans ces conditions était de 7 kW. Des soudures en pleine pénétration d’une qualité correspondant aux normes industrielles (NF EN 13919-1) ont été réalisées.

La tête laser CANUNDA-HP Ring Shaper délivre une forme annulaire de 800 μm de diamètre et 200 μm d’épaisseur dans le plan du procédé.

« Pouvoir tester une tête laser entièrement réflective nous semblait intéressant pour améliorer certains procédés, notamment pour pouvoir utiliser plus de puissance tout en ayant le moins possible de défocalisation en cours de procédé, ce que la tête CANUNDA-HP a bien permis de réaliser. Les résultats de soudure sont très bons, et ouvrent la voie vers d’autres essais, notamment d’autres dimensions d’anneaux et d’autres mises en forme, ainsi que bien sûr la montée en puissance jusque 24 kW !»

David Lemaitre, Directeur Technique
Institut Maupertuis