chapitre 1 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon

1.1.7.- SYSTEME RETENUPour cette recherche, nous avons donc cherché à optimiser le couplagelaser/matériau afin de gagner en efficacité de procédé, c'est à dire réduire aumaximum la réflectivité de la surface à traiter, tout en conservant les conditions detransfert thermique, nécessaire à la réalisation de la soudo-brasure.Une autre alternative pour réduire les pourcentages de réflectivité pendant lebrasage est représentée par les lasers à diode, lesquels ont une longueur d’ondeentre 800 et 900 nm et sont ainsi mieux absorbés par la plupart des matériaux.Hélas, ces types de lasers ne sont pas encore disponibles avec de hautespuissances. De plus, leur technologie n’a pas d’applications industriellesextensives, sans considérer leur prix, pour l’instant, encore plus élevé que celui deslaser à CO 2 et Nd : YAG [9-13] .Le choix de cette longueur d’onde du laser est également lié à la possibilité detransporter ce type de rayonnement par fibre optique. En effet, cette facilité dépendde certains paramètres, dont, entre autres, le diamètre focalisé du rayon et salongueur d’onde.Pour les systèmes les plus utilisés de fibre optique à base de SiO 2 , seul les lasersNd : YAG peuvent en être équipés grâce à leur longueur d’onde à 1,06 m. Laradiation des lasers CO 2 ne peut pas être ainsi transportée [17] .La fibre optique est capable de transmettre un rayon laser d’une puissance pouvantaller jusqu’à 10kW et d’une distance maximale de 100 mètres, fait qui permetl’utilisation de systèmes de fabrication automatisés, tels que les robots pourl’assemblage en série de composants industriels [19-21] .Afin de garantir une bonne performance du rayon pendant l’utilisation de la fibreoptique, le diamètre focalisé du rayon doit être plus petit que le diamètre de la fibreoptique utilisée pour sa transmission.Une soudure par faisceau laser Nd : YAG peut être réalisée avec ou sansl’utilisation de matériau d’apport. Pour notre recherche en particulier, des matériauxd’apport ont été utilisés ; d’abord parce qu’il s’agit d’un soudo-brasage, où aucunefusion des substrats est attendue, ensuite parce que l’amenée d’un matériaud’apport vers le brasage permet l’obtention d’une surface de soudure plus grandequi contribue à augmenter la résistance mécanique du cordon.Dans ce processus de soudo-brasage par système Nd : YAG, seule la réflectivitédu matériau d’apport sera prise en compte et non celle du substrat, car c’est sur lefil d’apport qu'est généralement focalisé le faisceau laser. Ensuite, le fil fondu, parconduction thermique sur l’aluminium provoquera le processus de fusion [15-18] .L’augmentation de la surface de la soudure est donc due à la variation du volumeapportée par l’électrode. Ce volume peut être calculé en utilisant l’équationsuivante [9-11] :V = Aavec V e : Volume apporté par l’électrode (mm 3 /s)A e : Surface d’électrode (mm 2 )S e : Vitesse d’alimentation d’électrode (mm/s)18ee* Se