Soudage laser vs soudage à l'arc : avantages, inconvénients et choix de la meilleure méthode

Le soudage est souvent le processus le plus critique dans un atelier de fabrication car c'est généralement l'une des dernières étapes de la fabrication de composants. Les pièces ont passé des heures à être découpées en formes précises et probablement formées en diverses formes avant le soudage. D'importants coûts de matériaux, temps et main-d'œuvre ont été ajoutés, faisant de ces composants précieux maintenant présentés aux postes de soudage. Mais quelle est la bonne application de soudage à utiliser ? L'approche MIG/TIG éprouvée et fiable serait-elle la meilleure ou le processus beaucoup plus récent du soudage laser devrait-il être mis en œuvre ? Quels facteurs doivent être pris en compte lors de la décision ? Ci-dessous, nous répondons à ces questions et ouvrons un aperçu des différences entre ces importants processus de soudage.

Vitesse de soudage

Les machines de soudage laser simples à utiliser, aussi appelées soudeuses à faisceau, sont très rapides et faciles à utiliser. La machine de soudage laser par points a les avantages d'une opération simple et d'une vitesse de soudage rapide, mais a des difficultés à obtenir une pénétration dans les matériaux plus épais. Ces opérations de systèmes de soudage non-MIG sont relativement difficiles et spécialisées ; bien que la vitesse de soudage soit relativement rapide, la vitesse de soudage d'une machine de soudage laser automatique et d'un soudage MIG automatique n'est pas très différente. Parce que le soudage MIG a encore besoin de fil fondu, la vitesse de soudage sera légèrement plus lente que celle de la machine de soudage laser automatique et n'est freinée que par la vitesse d'alimentation du fil.

Pénétration de soudure

La pénétration de soudure est un facteur critique pour un soudage réussi. Pénétrer trop et vous traversez le côté opposé créant une pièce rejetée et une soudure faible. Pénétrer trop peu et vous n'avez pas une adhérence suffisante des composants soudés, assurant la défaillance de la pièce lorsqu'elle est sollicitée. Une machine de soudage laser est conçue pour fondre les matériaux par laser en les liant sans aucun matériau additionnel, comme le fil requis dans le soudage MIG. Cependant, le laser pénètre très peu en profondeur et nécessite donc un matériau d'apport et une application qui permet ses pénétrations de faible profondeur.

Ce n'est pas que le soudage laser ne convient pas à toutes les applications, mais plutôt que le coût est trop élevé pour la plupart des applications. Cependant, quand la bonne application est trouvée, le soudage laser peut être le seul choix abordable. Par exemple, si une plaque d'acier inoxydable de 2,0 mm doit être soudée, si une machine de soudage laser est utilisée, au moins une machine de soudage laser à fibre optique de 500 W doit être utilisée, et le prix est d'environ 100 000 $.

Par conséquent, il n'est pas rentable d'utiliser le soudage laser si la pénétration requise pour souder des matériaux épais est très profonde.

Apparence de la soudure

Non seulement les soudures doivent être rapides pour l'abordabilité et pénétrer pour une résistance et une liaison durables, mais elles doivent aussi avoir une bonne apparence. Et bien que les applications de soudage MIG puissent être réalisées en produisant cet effet « pile de dimes », il est très difficile de maintenir cette qualité de soudure de manière constante en production. L'apparence de soudure de la machine de soudage laser est cependant bien plus esthétique que le soudage à l'argon (MIG/TIG) avec électrode non fusible et n'a pas de consommables (autre que les gaz) qui affectent la qualité de la soudure.

L'apparence de soudure d'une machine de soudage laser automatique est similaire à celle d'une machine de soudage à l'argon automatique. Les matériaux minces ont meilleure apparence avec le soudage laser car aucun matériau n'est accumulé sur les sections jointes. En termes d'intégrité de soudure, tant que la puissance de la machine de soudage laser est suffisamment grande, elle peut souder fermement, ce qui est comparable au soudage à l'argon. À noter aussi, la chaleur de la machine de soudage laser est plus concentrée et donc la déformation thermique du matériau est faible, donc la machine de soudage laser a plus d'avantages dans le soudage de matériaux à parois minces.

En termes de précision, la précision d'une machine de soudage laser est beaucoup plus élevée, et la répétabilité du soudage sur un système de soudage laser n'a pratiquement pas besoin d'être vérifiée aussi souvent, ce qui économise du temps et des tracas.

Simplicité du soudage

Sous les bonnes conditions, l'opération de soudage laser est beaucoup moins difficile que celle du soudage à l'argon avec électrode non fusible. En fait, le soudage à l'argon a besoin de consommables précis fabriqués avec des machines de haute précision et est sujet à la défaillance des composants, mais le soudage laser est bien meilleur et facile à utiliser sous les bonnes conditions. Même s'il y a des erreurs dans le soudage laser, le problème n'est généralement pas grave et peut être facilement corrigé.

Résumé

La machine de soudage laser est meilleure pour souder des matériaux à parois minces dont la forme maintient une structure cohérente comme les pièces estampées. Pour souder des matériaux épais, s'il n'y a pas d'exigences élevées pour la vitesse de soudage et la précision de soudage, il peut être plus rentable d'utiliser une machine de soudage à l'argon.