Soudage traditionnel ou laser

Avec des vitesses de traitement beaucoup plus rapides et une qualité supérieure, on pourrait penser que le soudage au laser prendrait rapidement le dessus sur le domaine. Mais le soudage traditionnel perdure. Et selon à qui vous demandez et quelles candidatures vous envisagez, il se peut que cela ne disparaisse jamais. Alors, quels sont les avantages et les inconvénients de chaque méthode qui continuent de donner lieu à un marché mixte ?

Les méthodes traditionnelles de soudage restent populaires. D'une manière générale, trois types de soudage traditionnels utilisés dans l'industrie sont le MIG (gaz inerte métallique), le TIG (gaz inerte de tungstène) et le point par résistance. Lors du soudage par points par résistance, deux électrodes pressent les pièces à assembler entre elles, un courant important est forcé à travers ce point et la résistance électrique du matériau de la pièce génère la chaleur qui soude les pièces ensemble. C'est une méthode rapide et selon Erik Miller, directeur du développement commercial du groupe laser de Miller Electric Mfg LLC à Appleton, Wisconsin, c'est la méthode dominante utilisée dans l'automobile, en particulier pour les carrosseries. Mais, a-t-il ajouté, le plus grand marché du soudage au laser réside dans le remplacement du soudage par points par résistance. À l'inverse, Miller n'a vu « aucune sorte d'avalanche » dans le remplacement du laser par le TIG ou le MIG. Et même au sein du groupe d'automatisation de l'entreprise, environ 90 % des projets sont en MIG.

Qu’est-ce qui explique la popularité durable de MIG ? "Le consommable est un fil alimenté en continu", a déclaré Miller. "Il s'agit donc d'ajouter du matériau et de renforcer la soudure, ce qui la rend parfaite pour une soudure d'angle [dans laquelle les pièces sont perpendiculaires]." Le laser autogène fusionne les deux matériaux parents. Un laser peut réaliser une soudure d'angle, mais l'exactitude et la précision des pièces et de tout le reste doivent être d'un ordre de grandeur plus strictes, selon Miller.

"Avec une soudure MIG sur un congé, la tolérance est d'au moins plus ou moins un demi-diamètre de fil, et généralement même plus", a-t-il déclaré. De même, la fenêtre de traitement du MIG pour d'autres types de soudures est bien plus grande que celle du laser. En d’autres termes, les pièces n’ont pas besoin d’être aussi précises et les fixations ne doivent pas nécessairement assurer un ajustement presque parfait, comme c’est le cas avec le laser autogène.

Le soudage MIG est également plus facile à automatiser. Comme l'a dit Miller, les seuls facteurs que vous devez contrôler sont la vitesse de déplacement, la tension, l'ampérage, l'angle de la torche et l'angle de travail, et « si vous faites correctement cinq choses sur dix, vous obtiendrez toujours une bonne soudure ». L'automatisation du soudage au laser nécessite un robot doté d'une excellente précision de trajectoire et d'une excellente répétabilité, et il y a davantage de facteurs à contrôler dans le processus de soudage. Le TIG est similaire à cet égard.

Cela ne veut pas dire que l’automatisation du soudage MIG est si simple que tout le monde peut le faire. Cela nécessite toujours un expert pour effectuer la programmation et diagnostiquer les problèmes. Ed Hansen, directeur de la gestion mondiale des produits, automatisation flexible, pour ESAB Welding & Cutting Products, à Denton, Texas, a déclaré que c'était un autre avantage pour MIG.

« Après de nombreuses années de preuves empiriques et scientifiques, le soudage traditionnel est bien compris. Nous savons ce qu'il faut pour obtenir un résultat prévisible qui donne le joint requis par la structure. Et même si nous parlons de la pénurie de main-d’œuvre qualifiée, qui constitue un réel problème pour l’industrie, il existe encore un grand bassin de soudeurs, de techniciens et d’ingénieurs expérimentés, tous familiarisés avec la gestion de ces processus traditionnels. Pour la plupart des produits, il s’agit d’une solution simple et peu coûteuse qui donne des résultats acceptables.

Il est vrai que le coût initial d’un système MIG ou TIG est inférieur à celui d’un système laser. Cependant, le coût des lasers a diminué et continuera de baisser. "Le laser coûte entre un tiers et la moitié du coût d'un système de soudage au laser", a déclaré Hansen, "et le coût en fonction de la capacité de soudage diminue de 10 à 15 pour cent par an."

Miller a également noté que « la tête de traitement laser est plus chère que les têtes traditionnelles, la fibre de distribution est chère et la protection d'une cellule laser est également plus coûteuse. » Par exemple, une cellule laser doit être « étanche à la lumière », avec des parois de 4" (101,6 mm) d'épaisseur pour résister à un impact direct pendant 10 minutes sans brûler. (Le laser ne serait pas focalisé sur une cellule de 4" [101,6 mm] profondeur épaisse.) Les systèmes TIG et MIG peuvent être protégés par une tôle peu coûteuse qui permet des espaces.