Des têtes de laser sophistiquées pour les diodes laser
Le terme «laser» est l'abréviation d'amplification de la lumière par l'émission stimulée de rayonnement. Les lasers connaissent de nombreuses applications du fait de leur capacité à volatiliser les matériaux au niveau atomique et à servir de média dans les domaines de la communication, de la photographie et des applications médicales. Différents types de lasers sont utilisés lors des opérations de fabrication, mais les plus courants sont les lasers à CO2 (gaz) et Nd:YAG (à l'état solide), baptisés ainsi selon la molécule ou l'atome produisant la lumière laser. Les lasers peuvent être employés pour le soudage, la découpe, le forage, la trempe de transformation, la fonte et le placage de surface. Le placage au laser suppose la fonte d'un alliage ainsi que la production d'une surface métallurgiquement liée, dotée de performances avancées en termes d'usure, de frottement et de corrosion. Le processus de dépôt implique la projection d'un matériau de revêtement, par exemple une poudre ou un fil métallique, pour que le rayon laser traverse la surface du matériau ou du composant à recouvrir. La poudre et une fine couche de surface du matériau sont chauffées par le rayon laser. Ceci leur permet de suffisamment “fondre” et de fusionner, formant ainsi une véritable liaison métallurgique entre le revêtement et le matériau de base. L'alimentation en poudre est effectuée par des buses coaxiales ou excentrées. Un groupe d'instituts et de centres de recherche sur les techniques de fabrication a optimisé, à l'aide de buses excentrées, un système d'alimentation en poudre pour la technique du placage par laser. Ce système d'alimentation dispose d'une caractéristique importante, son système intégré de contrôle et de mesure en ligne de la cadence d'alimentation. Le principe de mesure est basé sur l'enregistrement continu du poids du doseur d'alimentation en poudre durant le processus d'alimentation, et ce à l'aide d'une balance spéciale intégrée dans le dispositif d'alimentation. Par conséquent, la cadence du débit d'écoulement de la poudre peut être calculée en perte de poids par unité de temps. Une buse coaxiale spéciale de distribution de la poudre a également été conçue, réalisée et testée. Le développement de cette buse coaxiale de placage pour les lasers YAG fibrés de puissances multiples constitue un véritable progrès si on la compare à la buse coaxiale des lasers à CO2, car la cadence de couplage énergétique est deux fois supérieure. En outre, l'efficacité de la poudre atteint un pourcentage de 90% contre 65% avec la buse latérale, ce qui permet de réaliser des économies au niveau des consommables. De plus, la buse coaxiale permet d'effectuer un placage multidirectionnel et ainsi d'envisager de nouvelles perspectives d'application comme la réparation de formes complexes. Des modules avancés de formation du faisceau ont également été conçus pour les diodes laser de moyenne puissance. Introduites de façon relativement récente, les diodes laser de puissance représentent la toute nouvelle génération des lasers de puissance en matière de traitement des matériaux. Les modules conçus permettent d'optimiser la forme du faisceau en accord avec les spécifications du processus et d'utiliser les fibres optiques pour contrôler les opérations en ligne.
