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Le laser à fibre au banc d'essai

Mirel Scherer

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Le laser à fibre au banc d'essai

Le laser YAG pulsé Starweld Selec 90 de Rofin est utilisé pour le soudage et la découpe de petits composants métalliques.

© D.R.

L'Irepa Laser se dote de machines pour étudier le potentiel des lasers, surtout ceux à fibre, dans le travail des métaux.

«Nous nous sommes équipés de plusieurs machines qui vont nous permettre de répondre encore mieux aux demandes spécifiques des PME », explique Didier Boisselier, responsable technique à l'Irepa, centre de ressources technologiques d'Illkirch (Bas-Rhin), spécialisé dans le traitement de matériaux par laser. Le laser YAG pulsé Trupulse 103 de Trumpf, avec une puissance nominale de 90 W et 2 fibres de 300 µm par exemple, sera testé dans les applications de microsoudage d'une grande variété de matériaux. En l'équipant d'une tête à scanner PFO, il devient possible de déplacer le faisceau sur un champ de 85 mm de diamètre suivant les trajectoires programmées, avec une répétabilité meilleure que 15 µm, et des vitesses de positionnement atteignant 4,5 m/s. Autre équipement intéressant : le laser YAG pulsé Starweld Selec 90 de Rofin d'une puissance nominale de 100 W (faisceau direct). Cette machine intègre le laser, mais aussi un équipement 4 axes (3 axes linéaires et un autre rotatif) pour le soudage et la découpe de petits composants métalliques. Enfin, une machine 5 axes de gros gabarit a été "rétrofitée". Connectée au laser à fibre qui passe de 5 200 à 6 000 W et équipée d'un système de distribution de faisceau laser sur deux fibres, elle peut traiter des pièces de grandes dimensions.

 

Un diamètre de faisceau réduit jusqu'à 10 µm

 

« En ce qui concerne le travail de R&D interne, qui représente 30 % de notre activité, nous maintenons le cap stratégique du laser à fibre, indique le spécialiste. Nous avons investi ainsi dans deux sources IPG », dont une de 200 W monomode de technologie classique (fibre dopée à l'ytterbium), qui servira à de nombreuses applications dans le domaine de la microfabrication. « Nous avons ainsi acheté une tête de microdécoupe adaptée à ce type de faisceau, de Laser Mech (modèle µKerf). Associée à un télescope, elle réduit le diamètre du faisceau jusqu'à 10 µm, et réalise des découpes très fines dans des matériaux de faible épaisseur. Côté soudage, ce laser, grâce à ses caractéristiques, donne accès à l'assemblage de matériaux métalliques en fines épaisseurs et ce, malgré sa faible puissance nominale. »

Une attention particulière est actuellement portée par les experts de l'Irepa à la fabrication directe grâce au procédé Clad (construction laser additive directe). « Il a été démontré qu'un laser à fibre permettait la réalisation de profils 3D à partir de la fusion contrôlée de poudres injectées dans le faisceau et déposées couche après couche sur une pièce », note l'expert. L'autre source IPG, de 50 W monomode émettant un faisceau à 1,9 µm, est testée afin d'évaluer l'intérêt de cette longueur d'onde pour le traitement des matériaux.

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