Le soudage laser sous vide,

un process d’assemblage innovant

Pourquoi VL Innovations?

Une équipe d’experts avec 20 ans d’expérience en soudage laser (Production, Industrialisation, R&D)

Problématique du soudage laser traditionnel (sous pression atmosphérique)

Connaissances des avantages du Faisceau d’électrons

Lancement de Vacuum Laser InnovationsSoudage laser sous Vide et/ou sous atmosphère contrôlée

NOTRE VOCATION

Faire connaître la technologie à nos clients, nous démarquer et les

accompagner dans le développement de leur futur process de soudage.

Les offres VL Innovations

Sous-traitance en Soudage laser sous vide

- Réalisation du prototype à la série, soudure sur tous type de matériaux, pénétrations de0,05mm à 10 mm aujourd’hui

- Solutions innovantes et économiques Vs Laser traditionnel & FE

- Accompagnement des clients dans leurs réflexions et développement technique (Choix des

matériaux, design de pièces…)

- Prestation pour tous secteurs d’activités (Médical, Aéro , Spatial, Nucléaire, Automobile,

Alimentaire…)

Intégration de la Technologie chez nos clients

- Réalisation d’essais dans nos locaux, contrôles des soudures (ressuage, étanchéité,examens métallurgiques, radios…), vérification des avantages de la technologie avantapprobation du client

- Définition du besoin client & Réalisation du Cahier des charges complet

- Accompagnement de notre partenaire LaVa-x(Société basée en Allemagne), équipe deDocteurs et d’ingénieurs IWE, développement du logiciel de soudure, HMI…

- Intégration & Vente de machines laser sous vide chez nos Clients

- Formation et Service après-vente

Notre équipement de Soudage

Machine modulaireMachine composée d’axes rotatifs axial/radial combinée à des axes X-Y-Z en font une machine complète.Dimension de la chambre :Cube de 450mm de côté (0,1m3)Chambres d’extension possibles pour des pièces plus grandes.

Forte ProductivitéLa station est équipée d’un laser fibré ainsi que d’une tête scanner pour des vitesses de soudage accrue sous vide.Un logiciel performant permettant le repositionnement de la trajectoire / plan de joint.Oscillation du faisceau pour rendre possible la soudabilité de matériaux difficiles à souder.

Laboratoire complet pour

Analyse métallographique

Test d’étanchéité hélium

(Inficon UL1000 fab)

Ressuage grosse et fine fuite jusqu’à

10-12Atc.cm3.s-1

Contrôles par Ressuage (rouge

et fluo) + Radios X possiblesBinoculaire/ Microscope/Logiciel de

mesure

Hélitest

Nos équipements de Contrôle

Polisseuse &

Tronçonneuse

Présentation de la Technologie

Observation de la plume du plasma à différentes pressions.

Le soudage laser sous vide à un impact non négligeable sur

les paramètres laser et sur les caractéristiques du cordon.

Un plasma beaucoup plus faible sous vide permet ainsi de

conserver une meilleure stabilité du Keyhole lors du process de soudage.

Un vide moins poussé que la technologie Soudure par

faisceaux d’électrons.

A puissance et vitesse de soudage égales et pour

un vide primaire, la pénétration des soudures est +

importante sous vide.

Iron

Pre

ssu

re[h

Pa

]

Boiling Point [K]

Aluminium

TB

TMcapillaryweld pool

TB = 2000 K

TB = 3200 K

Iron Aluminium

According to1

Point d‘évaporation

TM: Point de fusion (Pression atmosphérique)

HM: Enthalpie de Fusion

ΔV: Volume modifié due à la fusion du

matériau

Δp < 1000 mbar

Changement du volume insignificant

(approx. 3-5%) lors de la fusion

Clausius Clapeyron

(simplifié)

Point de Fusion

Le soudage sous vide conduit à une réduction du point d’ébullition de près de 1000K pour les principaux matériaux (fer-cuivre-Aluminium).

L’énergie de soudage est donc moindre pour un résultat équivalent au soudage sous atmosphère.

Une meilleure stabilité du Keyhole et un capillaire moins large générant ainsi une soudure plus « froide »

Présentation de la Technologie

Amélioration de la qualitéPas de porosités ni fissures dans les cordons même dans les alliages difficiles à souder.Plasma maîtrisé dans le vide => Très bonne stabilité du process

Meilleures performancesPénétration des soudures plus importantes ( X2) et réduction de l’énergie de soudage => Peu de déformations ou fragilisation des zones verres/métal Qualité identique au FE mais avec niveau de vide moins important.

Amélioration de l’aspectProjections limitées, pas d’adhérence du noir de fumée et pas d’oxydation.

Economique et EcologiquePuissance laser et consommation de gaz diminuées par rapport à l’ambiante. Pas de besoin en air comprimé. Vitesse de soudage décuplée.Temps de cycle inférieur au soudage sous atmosphère.

Les Avantages

VL

Innovations

Soudure laser sous vide Titane TA6V

Pièce pour le Spatial

Soudure laser sous vide Cuivre / Titane et

Cuivre

Cuivre CuC2- Ø12mm

Cuivre

Titane

Soudure laser sous vide aluminium 6061

Aluminium 6061

Soudure laser sous vide aciers inoxydables

Inox 316L

Etanchéité des

soudures: Seuil à

1.10-10 Atc.cm3/s

Ø1,6mm/50µm

Inox 316L

TIG -> Laser sous vide

Le soudage TIG peut être

remplacé par de la soudure laser

sous vide : Pas d’opérations Post-

soudage nécessaire => Gains

économiques importants.

Le Soudage Laser sous vide de fortes épaisseurs

Pièces de très grandes dimensions

Soudage Laser sous vide avec

Chambre Locale

- LaVa Process => Augmentation significative des pénétrations sous vide comparativement au soudage laser traditionnel

- Qualité du cordon de soudure équivalent au Faisceau d’électrons => 1 passe seulement pour 100mm d’épaisseur

- Petite Chambre locale sous vide (Mobile vacuum Device) se déplaçant le long du plan de joint

- Système breveté=> Procédé déjà testé sur des applications industrielles.

Avantages de la solution

Chambre locale

Exemple: Soudage d’une tôle épaisse de 50mm

-1 seule passe au lieu de 25 passes en soudage SAW (Soudage

sous flux)

-Temps par m soudé: 3,6min/m => gain de Temps

-Coût par m soudé (incluant coût opérateur, puissance

électrique):41,11€/m

-> 74% de réduction sur le temps de fabrication Vs soudage SAW

-> 52% de réduction des coûts de production Vs soudage SAW

Ce qu’il faut retenir !

QUALITE ECONOMIQUEREACTIVITE

• Très bonne qualité des

cordons (porosités,

projections)

• Très bonne répétabilité

du process

• Moins d’échauffement et

donc de déformations

des pièces

• Assemblages

hétérogènes parfois

réalisables

• Peut remplacer le

soudage TIG

• Des vitesses de soudage

plus rapides sous vide

que le laser traditionnel

• Un gain de temps

important pour les fortes

pénétrations avec la

solution « chambre

locale »

• Un coût final réduit par

rapport à la soudure laser

sous pression

atmosphérique

• Un équipement

modulaire et compétitif

=> Meilleure productivité

• Compétences des

Hommes et leurs

expériences

Efficacité

• A l’écoute du besoin

client

=> Force de proposition

Vos interlocuteurs :Mr Cyril ROUDEIXcyril.roudeix@vlinnovations.fr+33(0)6-63-51-96-83

Mr Ludovic THIVILLON ludovic.thivillon@vlinnovations.fr+ 33(0)6-79-98-25-22

763, rue Alphonse Gourju Parc d’Activités Bièvre Dauphine38140 APPRIEU

Le soudage laser sous vide, un

process d’assemblage innovant!