chapitre 1 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon

formation de vapeur du matériau. Les vapeurs formées dans cette zone, s’ionisentdu fait de l’action même du laser, et grâce à la présence d’électrons libres, ilspeuvent donner naissance au plasma.La formation du plasma sur la surface du matériau dépend du potentiel d’ionisationdu gaz utilisé pour la protection atmosphérique; un potentiel d’Ionisation élevéproduira un plasma plus facilement.Le plasma a la capacité d’absorber le rayonnement et de le transmettrepartiellement au matériau, augmentant de cette façon, la capacité de fusion etl’efficacité de l’interaction avec le rayonnement laser incident.La transmission du laser vers le matériau à travers le plasma dépend en premierlieu de la longueur d’onde du rayon (plus efficace à 1.06 m qu’à 10.6 m) et ausside la conductivité thermique du gaz protecteur; une conductivité thermique plusélevée produira une meilleure transmission du rayon vers la pièce et enconséquence une pénétration plus accentuée dans le cordon réalisé.Les propriétés thermiques et optiques du matériau à irradier ont une influence trèssignificative sur l’obtention d’une bonne absorption du rayon laser à la surface ; lesplus importantes sont [8-11] :a. Propriétés Thermiquesa.1.- Fixes: dans la zone irradiée, elles déterminent la quantité d’énergie àutiliser afin de produire la fusion ou l’évaporation du matériau.- capacité thermique du matériau (qui est, elle-même, fonction de latempérature).- chaleur latente de fusion.- chaleur d’évaporation.a.2.- De conduction: elles déterminent l’énergie transmise aux endroitsproches de la pièce.- diffusivité thermique.- conductivité thermique.b. Propriétés Optiquesb1.- Absorption: elle détermine la portion du rayon absorbé par le matériau.Si les propriétés thermiques du matériau sont intrinsèques et seront, en premièreapproximation, considérées comme constantes, il n’en est pas de même pour lespropriétés optiques qui dépendent entre autres, de la longueur d’onde du laser, del’angle d’incidence du faisceau et de l'état physique (liquide/solide) du matériau.1.1.6.1.- LONGUEUR D’ONDE ()Définie comme la longueur spatiale associée à un cycle de vibration d’un photondans le rayon laser.Cette propriété détermine de manière directe, le degré d’absorption du rayon sur lasurface de la pièce et en conséquence, le type de matériau qui peut être traité avecle laser et l’efficience totale du procédé.15