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Rechargement par soudage au laser

Le rechargement par soudage au laser avec des matériaux additionnels en poudre ou filiformes peut être utilisé pour la réparation, le revêtement protecteur anti-usure ou anti-corrosion ainsi que pour la fabrication de pièces en 3D (additive manufacturing).

Rechargement par soudage au laser : la technologie

Un laser de grande puissance sert de source de chaleur pour le rechargement par soudage au laser. Ce faisant, une couche superficielle est créée en fondant et appliquant simultanément presque n’importe quel matériel. Le matériel additionnel peut être ajouté sous forme de poudre, p. ex. une poudre métallique ou bien être ajouté avec un fil de soudage. Lors du rechargement par soudage au laser avec poudre, le laser chauffe la pièce de façon généralement défocalisée et la fait fondre localement. Simultanément, un gaz inerte mélangé avec une fine poudre métallique est ajouté. La poudre métallique fond à l’endroit chauffé et s’amalgame avec la surface de la pièce.

Le rechargement par soudage au laser par apport de fil est un procédé d’impression en 3D économe en matériel pour la fabrication de pièces métalliques

La fabrication additive par apport de fil offre des avantages significatifs lors de la fabrication de pièces à géométrie complexe ou de grande taille.

Rechargement par soudage au laser : les avantages

  • Réparer au lieu de remplacer : même de petits endommagements ou l’usure normale de pièces complexes et chères entraînent souvent des coûts immenses. Les pièces concernées doivent souvent être entièrement remplacées. C’est la raison pour laquelle la réparation est intéressante. Le rechargement par soudage au laser est le procédé idéal pour ce faire.
  • Surfaces fonctionnalisées : une grande variété de matériaux permet de bénéficier d’une adaptation optimale de la surface à la fonction correspondante, p. ex. la protection anti-usure ou anti-corrosion.
  • La fabrication générative de pièces ou d’éléments de fonctions est utilisée de plus en plus souvent dans la fabrication industrielle. Dans le domaine des pièces de grande taille comme par ex. des éléments de turbines, l’application d’éléments de fonctions à l’aide du rechargement par soudage au laser sous poudre a permis de faire de grandes économies de fabrication.
  • Faible apport de chaleur dans la zone de soudage : la déformation reste dans le cadre de tolérances très réduites et la structure d’assemblage du matériel appliqué répond aux exigences auxquelles les pièces d’origine sont soumises.

Rechargement par soudage au laser automatisé

KUKA vous fournit des solutions individuelles et tout type de technologie de production pour le rechargement par soudage au laser. Celles-ci s’étendent de la cellule robotisée modulaire à l’installation entièrement automatisée, également en rapport avec d’autres technologies d’assemblage.

Usinage de matériaux au laser par le soudage au laser sous poudre avec la cellule compacte de KUKA

Rechargement par soudage au laser : fabrication hybride additive

Découvrez la solution de fabrication hybride additive de KUKA. L’objectif du projet ProLMD est la réalisation industrielle de procédés de fabrication hybrides avec technologie laser. Couche après couche, un Quantec KR 90 HA applique de nouvelles structures sur une pièce de base fabriquée de façon conventionnelle. Grâce à l’utilisation d’un système guidé par fibre, le robot reste pratiquement illimité dans son enveloppe d’évolution. Il est ainsi possible de réagir de façon flexible à la géométrie et à la taille de la pièce, même pour de petits lots. Le développement d’un système de gaz de protection intégré localement et n’étant utilisé qu’en cas de besoin offre des avantages supplémentaires. Le système développé est complété par de nouvelles têtes d’usinage laser travaillant avec le fil comme avec la poudre en tant que matériau additionnel, ainsi que par un système Computer-Aided-Manufacturing (CAM) approprié pour la fabrication hybride. Dans le cadre de ProLMD, plusieurs matériaux additionnels sont étudiés pour le développement de procédés d’application de matériaux au laser extrêmement efficaces.

Rechargement par soudage au laser : fabrication hybride additive
Projet collectif ProLMD : pour en savoir plus, lire l’article du blog KUKA.

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