Le soudage est un processus par lequel deux matériaux sont assemblés en étant chauffés à leurs points de fusion autorisés à fusionner pour former un joint solide. Alors que d’autres types de soudage utilisent des flammes ou des arcs électriques pour produire la chaleur nécessaire, le soudage au laser, également connu sous le nom de soudage par faisceau laser (LBW), produit cette chaleur par l’application d’un faisceau de lumière très concentré. Ceci est réalisé grâce à la manipulation optique de la lumière au moyen de miroirs, de lentilles et parfois de fibres optiques.
La lumière optiquement amplifiée et concentrée focalisée sur une zone particulière est convertie en chaleur lorsqu’elle est absorbée par les surfaces à souder. Un faisceau lumineux très concentré crée beaucoup plus de chaleur que les rayons diffus du soleil ou la lumière ambiante et fait que le matériau sur lequel il est focalisé chauffe suffisamment pour fondre. Ces surfaces qui doivent être liées sont ensuite réunies dans leurs états fondus formant une liaison solide entre elles lorsqu’elles refroidissent et reviennent à un état solide.
Il existe deux types de lasers qui sont les plus courants. Il s’agit de lasers à gaz, tels que les lasers à dioxyde de carbone ou à hélium-néon, et de lasers à solide, tels que les lasers à grenat d’yttrium et d’aluminium (YAG). Chacun de ces types de lasers produit un faisceau d’une longueur d’onde spécifique qui n’est pas visible à l’œil humain mais qui est facilement absorbé par des matériaux conducteurs.
Le soudage au laser peut être utilisé pour produire un certain nombre de types de joints différents, notamment des joints en T et en coin, des joints bout à bout, des joints de bord et des joints à recouvrement. Les lasers à gaz et à solide peuvent être utilisés pour souder en continu ou par impulsions. En plus de lier des objets ensemble, certains systèmes de soudage au laser peuvent être utilisés à d’autres fins telles que la découpe ou le perçage.
Le soudage au laser peut être appliqué à une large gamme de tailles de matériaux et de composants. En raison de la nature extrêmement concentrée du faisceau, la zone de soudage des matériaux est minimale et réduit donc le risque d’endommager les composants à proximité. Le soudage au laser permet des soudures profondes et étroites qui ne peuvent parfois être réalisées par aucune autre technique de soudage. La vitesse du soudage au laser est relativement rapide par rapport aux autres types de soudage, ce qui peut augmenter la productivité et réduire les coûts dans les installations de fabrication à cadence élevée. Le soudage au laser permet également un fonctionnement automatisé à distance, tel que le soudage au laser contrôlé par ordinateur dans les chaînes de montage automobiles.
Certains inconvénients qui peuvent devoir être pris en compte comprennent le coût d’investissement élevé de l’équipement et la nécessité d’une zone de fonctionnement extrêmement propre afin de protéger les composants optiques. De plus, les métaux très réfléchissants tels que l’argent et l’or sont plus difficiles à souder à l’aide de lasers car ils dévient une partie de la lumière plutôt que de l’absorber et de la convertir en chaleur. Cependant, pour les applications bien adaptées au soudage laser, les économies générées par son utilisation en production à grande échelle ou sa capacité à réaliser de manière unique certains types de soudures peuvent l’emporter sur les inconvénients.