Soudure laser aluminium
Souder l’aluminium au laser ne consiste pas à appliquer les mêmes procédés que pour l’acier ou les autres alliages. En raison de ses propriétés métallurgiques et de sa forte conductivité thermique, l’aluminium exige des équipements spécifiques, une parfaite maîtrise des paramètres de soudage et un contrôle qualité rigoureux.
Depuis 2006, Lasertech met son expertise au service des industriels pour la sous-traitance en micro-soudure laser haute précision sur des pièces en aluminium à forte valeur ajoutée. Nous accompagnons des donneurs d’ordre des secteurs de l’aéronautique, de l’automobile, de la plasturgie, de l’outillage de production et de la mécanique générale de précision.
Nos interventions couvrent la réparation de carters, blocs moteur, culasses et autres pièces fissurées ou endommagées, le rechargement de matière, la modification d’outillages ainsi que l’assemblage de sous-ensembles complexes. Nous réalisons également des productions en petites et moyennes séries selon des procédés qualifiés garantissant la répétabilité et la qualité des assemblages.
Qu’il s’agisse d’une pièce unitaire, d’une réparation critique ou d’une production en série, nous appliquons le même niveau d’exigence afin de garantir des interventions précises, une zone affectée thermiquement (ZAT) minimale et la préservation des caractéristiques.
Pourquoi l’aluminium demande une soudure laser spécifique ?
L’aluminium a quatre caractéristiques qui en font un métal délicat à souder. Sa composition varie fortement d’une famille d’alliages à l’autre, et c’est notre retour d’expérience d’une vingtaine d’années qui nous permet de maîtriser ces différentes nuances au quotidien.
Une haute réflectivité au faisceau laser.
Brut, l’aluminium réfléchit jusqu’à 90 % d’un faisceau laser infrarouge à 1064 nm, la longueur d’onde utilisée dans notre atelier. Sans amorçage maîtrisé, la majorité de l’énergie est perdue et la pénétration est insuffisante. Nous adaptons la puissance crête et la stratégie de tir pour franchir ce seuil sans agresser le métal de base.
Une conductivité thermique élevée.
La chaleur s’évacue très vite dans la pièce. Cela impose une puissance utile plus haute que sur l’acier pour obtenir une fusion localisée, sans déformer l’environnement de la soudure. C’est un point critique sur les pièces de précision et les assemblages déjà usinés.
Une couche d’oxyde Al2O3 à très haut point de fusion.
L’alumine fond à 2050 °C, bien au-dessus du point de fusion de l’aluminium pur (660 °C). Mal gérée, elle reste piégée dans le bain de fusion et crée des défauts. Le contrôle de l’atmosphère de soudage et la préparation de surface conditionnent la qualité finale.
Un risque de porosité et de fissuration à chaud.
Sur certains alliages (série 6xxx notamment), la microstructure rend la soudure plus sensible aux fissures et aux porosités d’hydrogène. Choisir le bon métal d’apport, contrôler le cycle thermique et qualifier le procédé via un DMOS (Descriptif du Mode Opératoire de Soudage) et un QMOS (Qualification du Mode Opératoire de Soudage) font partie de notre méthode standard.
Nous traitons en routine les alliages des séries 4xxx (apport AlSi12 type 4047), 5xxx (AlMg, dont le 5083 utilisé en outillage aéronautique) et 6xxx (AlMgSi, dont le 6063). La série 7xxx (AlZn), trop sensible à la fissuration à chaud pour offrir un résultat fiable au laser, n’est pas dans notre périmètre : nous orientons ces pièces vers d’autres procédés.
Applications et secteurs concernés
Aéronautique
Outillage de production de pièces carbone, outillage de production de drapage carbone, outillage RTM de production de pièces carbone, outillage de production SPF. Le formage de tôle en titane superplastique (SPF) est un procédé de formage largement utilisé dans l’industrie aéronautique. Cette technologie extrêmement fiable est utilisée pour la production de pièces d’aérostructures complexes. En formage superplastique, une tôle de métal est serrée entre un outil inférieur et une plaque supérieure ; elle est ainsi maintenue à une température appropriée. Une pression de gaz est appliquée pour déformer la tôle, en forçant celle-ci contre les parois de la matrice creuse, sous l’effort et le taux de déformation appropriés. Équipements, échangeurs thermiques. La soudure laser permet de respecter les tolérances dimensionnelles serrées imposées par les donneurs d’ordre du secteur.
Auto-Moto
Carters et culasses fissurés, rechargement de portées de vilebrequin, supports moteur, assemblage et réparation de pièces de prototype en impression 3D (boîte à air, pipe d’eau), réparation de composants moteur. L’aluminium est central dans l’allègement automobile et la soudure laser garantit la tenue mécanique en préservant la géométrie des pièces.
Outilleurs et plasturgie
Rechargement par soudure laser d’outillages à injection plastique en acier faiblement allié ou fortement allié, d’outillages en aluminium, modification de formes, rechargement des zones usées ou abîmées. Reprise d’arêtes, de plans de joint, accostage de cales montantes, logements de cales montantes, coulisseaux, alésages d’éjecteur, broches, noyaux, empreintes, matrices, porte-empreintes, outillages multi-empreintes, outillages à parois fines, empreintes grainées, noyaux en Polyglass ou Polyoptic, réparation ou modification sans dépose complète des outillages. Gain de temps et économies majeurs par rapport à un remplacement.
Mécanique générale et machines spéciales
Pièces unitaires hors tolérance à réparer, modifications de châssis ou de bâtis, assemblages spécifiques. Nous intervenons sur des pièces souvent introuvables ou trop coûteuses à refaire.
Production en série
Pour les petites à moyennes séries en aluminium, nous qualifions un protocole reproductible et garantissons la cadence sur la durée.
Métaux soudés par LaserTech
L’aluminium n’est qu’un des métaux que nous traitons. Notre expertise couvre l’ensemble des matériaux utilisés en industrie de précision :
Vous avez une pièce aluminium à souder, recharger ou réparer ?
Quelques réalisations en soudure laser
Foire aux questions Soudure Laser Aluminium
Soudure laser aluminium
Nous sommes basés à Clisson, dans le département de la Loire-Atlantique (44), et intervenons pour des donneurs d’ordre sur l’ensemble du territoire français et à l’international. Les pièces nous sont envoyées par transporteur ou déposées sur site selon votre préférence.
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Pour une pièce unitaire urgente, nous prenons en charge sous 12 heures après réception. Le délai maximum observé en période de forte charge est de 72 heures. Pour une série ou un projet récurrent, nous calons un planning au démarrage. Pour les pièces à enjeu critique (aéronautique notamment), nous priorisons en lien direct avec votre service achats.
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Chaque procédé est qualifié au préalable et formalisé par un DMOS (Descriptif du Mode Opératoire de Soudage) et un QMOS (Qualification du Mode Opératoire de Soudage), garantissant la reproductibilité du résultat d’une pièce à l’autre. Pour les contrôles non destructifs (ressuage, radiographie, micrographie, analyse métallographique), nous travaillons avec des laboratoires spécialisés comme l’Institut de Soudure.
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Les deux. Notre cœur de métier porte sur les pièces unitaires à forte valeur (réparation, rechargement, modification d’outillage), mais nous prenons en charge les séries, des petites aux grandes. Nous traitons aussi les prototypes en phase de mise au point.
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Nous traitons les alliages des séries 4000 (notamment 4047), 5000 (dont le 5083 utilisé en outillage aéronautique) et 6000 (dont le 6063). La série 7xxx (AlZn), trop sensible à la fissuration à chaud, n’est pas dans notre périmètre : nous orientons ces pièces vers d’autres procédés. Pour chaque alliage que nous traitons, le procédé est qualifié avant le démarrage série.
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En assemblage de tôles, nous soudons l’aluminium de 0,35 mm à 10 mm. Nous travaillons en micro soudure laser pulsée, qui permet un apport d’énergie très localisé sans déformer les pièces voisines. Au-delà de 12 mm, le laser perd son intérêt face à d’autres procédés et nous orientons en conséquence. En rechargement, l’épaisseur minimale de la pièce de base est de 1,5 mm, et nous déposons entre 0,15 mm et 0,80 mm par passe selon la baguette d’apport utilisée. Plusieurs passes successives permettent de reconstituer des volumes importants. Nous pouvons recharger de fortes épaisseurs de 5 mm, 10 mm, voire 15 mm en rechargement.
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