Soudure laser titane
Le titane est le matériau léger, résistant à la corrosion et biocompatible, il est omniprésent dans l’aéronautique et la mécanique de précision, mais c’est aussi l’un des métaux les plus exigeants à souder : la moindre contamination à chaud fragilise irréversiblement le cordon.
Depuis 20 ans, Lasertech intervient en sous-traitance soudure laser haute précision sur des pièces titane à forte valeur ajoutée : rechargement de pièces usées, sonotrodes, reprise de défauts d’usinage, assemblage de sous-ensembles, y compris issus de fabrication additive, à l’unité comme en série. Nos donneurs d’ordre nous confient des pièces sensibles, des petites aux grandes séries.
Pourquoi le titane demande une soudure laser spécifique
Le titane absorbe bien le faisceau laser infrarouge et se prête remarquablement au soudage laser. Mais sa métallurgie ne pardonne aucune approximation : quatre caractéristiques imposent un savoir-faire spécifique.
Une forte réactivité aux gaz à haute température.
Au-dessus de 400 °C environ, le titane absorbe l’oxygène, l’azote et l’hydrogène de l’air ambiant. Cette contamination fragilise le cordon de façon irréversible, sans que rien ne soit visible à l’œil sur la géométrie de la soudure. La protection du bain de fusion à l’argon et le temps très court passé à haute température, propre au procédé laser, limitent cette exposition au strict nécessaire.
Une faible conductivité thermique.
Comme l’inox, le titane garde la chaleur localisée dans la zone de fusion. Associée au faisceau laser à 1064 nm de notre atelier, cette propriété permet des cordons fins et peu déformants : un atout décisif pour intervenir sur des pièces déjà usinées, sans déformation périphérique.
Un cycle thermique à maîtriser finement.
Au-delà du transus bêta (entre 880 et 1 000 °C selon la nuance), le grain du titane grossit rapidement et dégrade la ductilité et la tenue en fatigue. Le laser, par son apport d’énergie localisé et contrôlable, limite le temps passé à haute température. Nos paramètres sont qualifiés nuance par nuance via un DMOS (Descriptif du Mode Opératoire de Soudage) et un QMOS (Qualification du Mode Opératoire de Soudage).
Des nuances aux comportements distincts.
Le titane commercialement pur (grades 1 à 4) se soude très bien ; le TA6V (grade 5), l’alliage le plus répandu en aéronautique, demande un contrôle plus strict du cycle thermique et de la protection gazeuse. C’est notre retour d’expérience d’une vingtaine d’années sur ces familles qui nous permet d’adapter le procédé à chaque pièce.
Nous traitons en routine le titane commercialement pur (grades 1 à 4 : T35, T40, T60) et le TA6V (grade 5).
Applications et secteurs concernés
La soudure laser titane s’impose chaque fois qu’une pièce à forte valeur unitaire ne tolère ni déformation ni contamination : c’est le quotidien de notre atelier depuis sa création.
Grenaillage ultrasonore
Notre application phare en titane : le rechargement de sonotrodes usées. Ces outils, qui transmettent les vibrations ultrasonores aux billes de grenaillage, s’usent en service ; le rechargement laser restitue leur géométrie et prolonge leur durée de vie, pour une fraction du coût d’une sonotrode neuve.
Fabrication additive
Reprise de défauts d’usinage sur pièces titane imprimées en 3D, réparation de pièces additives usées et assemblage de sous-ensembles issus de fabrication additive. Le laser intervient avec un apport d’énergie minimal, compatible avec les géométries fines de ces pièces.
Mécanique générale et machines spéciales
Pièces unitaires hors tolérance à réparer, rechargement de zones usées, modification de pièces existantes. Le laser est notre solution quand un procédé TIG déformerait ou contaminerait la pièce.
Production en série
Des petites aux grandes séries en titane, avec procédé qualifié et cadence garantie.
Métaux soudés par LaserTech
Le titane 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 titane à souder, recharger ou réparer ?
Envoyez-nous le plan ou les photos de votre pièce. Nous analysons la faisabilité et vous proposons un protocole adapté à votre nuance, vos tolérances et votre cadence.
Quelques réalisations en soudure laser titane
Foire aux questions Soudure Laser
Soudure laser titane
Oui, c’est l’une de nos applications les plus courantes en titane. Nous rechargeons les sonotrodes usées, notamment celles utilisées en grenaillage ultrasonore, y compris les sonotrodes issues de fabrication additive. La pièce peut ensuite être ré-usinée à sa géométrie d’origine.
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La fragilisation du titane vient de l’absorption d’oxygène, d’azote ou d’hydrogène au-dessus de 400 °C. Le bain de fusion est protégé à l’argon, et l’apport d’énergie très localisé du laser réduit au minimum le temps passé à haute température, donc l’exposition du métal chaud à l’air. Les paramètres sont qualifiés avant intervention pour chaque configuration.
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Nous utilisons un métal d’apport TA6V, sous protection d’argon. Le couple apport / paramètres est défini lors de la qualification du procédé, en fonction de la nuance de votre pièce et de l’opération à réaliser.
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Nous traitons en routine le titane commercialement pur (grades 1 à 4 : T35, T40, T60) et le TA6V (grade 5), l’alliage de titane le plus répandu en industrie. Pour chaque nuance, le procédé est qualifié avant intervention.
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En assemblage de tôles, nous soudons le titane de 0,35 mm à 10 mm. Sur les épaisseurs les plus fines, 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 minimum de la pièce de base est de 1,5 mm, et nous déposons entre 0,15 mm et 0,80 mm par passe. Plusieurs passes successives permettent de reconstituer de fortes épaisseurs, de 5 mm à 15 mm.
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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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