Regarder de plus près le (soudage par) trou de serrure
Le soudage par laser est une technique efficace, largement utilisée pour réaliser de bonnes soudures dans l'acier. Son application à des métaux non ferreux comme l'aluminium et le titane est d'une grande importance pour alléger les systèmes de transport, mais elle est contrariée par les problèmes de porosité des soudures. Une porosité importante à forte pénétration réduit l'intégrité et la résistance des soudures.L'utilisation de lasers à haute puissance, plus souples et économiques, et avec un faisceau de meilleure qualité, représente une solution prometteuse sur laquelle on ne dispose cependant que de peu de données. Les scientifiques du projet PCPLAS («Prediction and control of porosity in laser welding of non-ferrous metals»), financé par l'UE, caractérisent les interactions entre le faisceau et les matériaux afin de poser une base solide au développement de cette technique. L'équipe associe la modélisation avec les expériences, lesquelles apporteront les connaissances fondamentales sur les comportements réels et serviront à alimenter les modèles et à tester les algorithmes. Les scientifiques ont progressé dans la réalisation d'un modèle complexe de la formation des 'trous de serrure', critique pour la porosité. Ces trous doivent être assez grands pour assurer la pénétration des matériaux fondus, mais sans laisser ces matériaux s'écouler hors du joint des soudures. Les chercheurs ont utilisé l'imagerie vidéo à grande vitesse pour suivre les caractéristiques réelles et les types d'écoulement associés à la formation des trous de serrure et du bain de fusion.Les expériences de soudure ont démontré que la porosité dans les alliages d'aluminium et de titane qui ont été sélectionnés décroissait avec l'augmentation de la puissance du laser et avec la réduction de la vitesse du soudage. Les chercheurs proposent qu'à basse puissance, la réduction du diamètre du trou de serrure (par exemple avec un faisceau laser davantage concentré) puisse diminuer la porosité.L'utilisation de ces alliages légers pourrait réduire la consommation de carburant et les rejets par les secteurs de l'aérospatiale et de l'automobile, mais les problèmes de porosité ont empêché certaines utilisations. Grâce aux nouveaux modèles et expériences, les utilisateurs pourraient bientôt disposer de directives permettant de les utiliser, pour le plus grand bénéfice du secteur des transports et de l'environnement.
