Formation soudure laser. Sur unité de soudage laser Nd/YAG ORLASER type ECO LASER

Transcription

1 Formation soudure laser Sur unité de soudage laser Nd/YAG ORLASER type ECO LASER

2 Programme Définition et sécurité Connaissance des paramétrages de réglage, de sécurité de la machine de soudure et réglage du microscope binoculaire Réalisation d'un cordon de soudure sur une partie plane avec des baguettes dia 0,4 mm en acier, bronze et aluminium Réalisation d'un cordon de soudure sur un angle vif avec de baguettes dia, 04 mm en acier. Réalisation d'un cordon de soudure sur une pièce cylindrique Réparation par rechargement sur différentes pièces fournies par le client. Connaissance des travaux de maintenance à effectuer sur la machine de soudure (changement de la lampe, remplissage de l'eau de refroidissement, nettoyage du filtre)

3 Définition Le laser est une source lumineuse (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation : amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement). La lumière qu il émet est dotée de propriétés qui diffèrent de celles de la lumière du soleil ou d une ampoule électrique. Cette lumière étant quasiment parallèle et fortement focalisée, la totalité de la puissance laser se concentre en un tout petit point. C est d ailleurs ce qui en fait l intérêt pour l usinage des matériaux. Chaque laser émet la lumière d une seule longueur d onde bien spécifique. Cette lumière pourra être visible ou invisible à l œil nu.

4 Définition Trois composants sont nécessaires pour générer la lumière laser : le milieu actif laser, la source de pompage et le résonateur. Le milieu actif (ou baguette), c est la source d ou provient la lumière. Il peut s agir d un gaz (CO2), d un cristal (Nd : YAG) ou d un liquide (colorant). La source de pompage est une source d énergie très puissante qui «pompe» l énergie servant à générer la lumière laser dans un milieu actif. Il peut s agir d une lampe très puissante. Enfin, le résonateur veille à focaliser fortement la lumière et à la rendre parallèle. Il se compose généralement de deux miroirs. Les composants du laser, c est à dire la baguette, les lampes et les miroirs sont regroupés dans un boîtier généralement appelé «cavité».

5 Définition L application qui nous intéresse aujourd hui fonctionne avec une source Nd : YAG. Pour les puristes, cette appellation correspond à un monocristal artificiel : le Grenat d Ytrium Aluminium, que l on appelle le plus souvent par son diminutif «YAG». Pour les non puristes, retenons qu une baguette laser est excitée par une lumière dans une cavité, pour générer un faisceau. C est ce faisceau qui produira, par sa chaleur, la fusion de la matière. La soudure aura lieu, selon les cas, avec ou sans apport de matière.

6 Les risques dus au rayonnement laser Le rayonnement laser peut être dangereux pour la peau et les yeux. Le danger peut provenir d un faisceau direct ou comme dans la majorité des accidents recensés, d un faisceau réfléchi sur une surface polie ou diffusante.

7 Les effets sur l'œil Les lésions sur l'œil, sont les principaux risques liés à l'utilisation des lasers. Le degré d'atteinte est fonction des caractéristiques du laser, du temps d'exposition, de la distance et des propriétés optiques des différents milieux oculaires. Les cas d'interaction de l'œil avec des rayonnements laser visibles et infra rouge A, sont les plus dangereux. Dans ces cas, la densité d'énergie du rayonnement peut être amplifiée fois par l'œil. Même une faible réflexion spéculaire ou diffuse peut provoquer un échauffement des tissus, une brûlure et une lésion de la rétine. Les fonctions visuelles à l'endroit de l'impact sont irrémédiablement perdues. Les impacts au niveau de la fovéa sont les plus graves car elles entraînent une diminution sensible de l'acuité visuelle. Visible et proche infra Rouge (Laser Yag, diode, fibre). Le rayonnement est focalisé par la rétine et parvient sur la rétine avec une densité d énergie considérablement amplifiée.

8 Normes et réglementations Les normes, prescription, directives de sécurité et d hygiène et les règles de l art à appliquer sont les normes européennes (EN) et les directives afférentes les plus récentes en vigueur.

9 Protections Les protections collectives doivent être privilégiées face aux protections individuelles. Pour les lasers de classe supérieure à 3B, un local spécifique doit être conçu avec balisage et signal lumineux indiquant l'état de marche du laser. Ce local ne doit être accessible qu'aux personnes autorisées et équipées de lunettes de protection adaptées. Pour les machines laser, le faisceau doit être protégé au maximum. Le faisceau ne doit pas être accessible. Le faisceau doit être arrêté dès l'ouverture d'un capot ou d'une porte qui rendrait le faisceau laser accessible.

10 Protections Pour les cas où le faisceau laser peut être rendu accessible (maintenance), une zone de danger laser doit être matérialisée et protégée par des écrans opaques au faisceau, et l'accès limité aux personnes autorisées et équipées de lunettes de protection adaptées. Les causes de réflexion et de diffusion accidentelles de faisceau laser doivent être supprimées (Petits objets réfléchissants, cloisons, revêtements de sol,...), Les réflexions spéculaires ou diffuses sur les pièces à travailler ou leurs supports doivent être interceptées. Eviter les matériaux inflammables dans la zone laser, Le sol doit être libre d'obstacles, Eclairage suffisant (500 lux minimum)

11 Protections individuelles La mise à disposition de protections individuelles, telles que lunettes ou gants et leur utilisation a pour but de pallier à une protection collective qui s'avère impossible à mettre en place ou d'intervenir ponctuellement et brièvement. Les lunettes vendues en Europe doivent porter le marquage CE, attestant qu'elles sont conformes aux exigences essentielles de sécurité de la directive européenne n 89/686/CEE relative aux équipements de protection individuelle. En outre, les normes NF EN 207 et NF EN 208 définissent des spécifications et des méthodes d'essais. Elles imposent également un marquage d'identification. Quelle que soit la qualité des lunettes, il est formellement interdit de regarder dans l axe du faisceau.

12 Et maintenant la pratique Réglage du microscope binoculaire Réglage des paramètres machine Réalisation d'un cordon de soudure sur une partie plane avec des baguettes dia 0,4 mm en acier, bronze et aluminium Réalisation d'un cordon de soudure sur un angle vif avec de baguettes dia, 04 mm en acier. Réalisation d'un cordon de soudure sur une pièce cylindrique Réparation par rechargement sur différentes pièces fournies par le client. Connaissance des travaux de maintenance à effectuer sur la machine de soudure (changement de la lampe, remplissage de l'eau de refroidissement, nettoyage du filtre)

13 Paramètres de réglages Ø baguette Ø focus puissance % temps puls. ms fréquence s Hz Aciers 0,3 7 à 8 4 à 8 0,4 7 à 8 4 à 8 0,5 7 à 8 4 à 8 0,6 7 à 8 4 à 8 Aluminium 0,4 6 4 à 8 0,6 6 4 à 8 cuivre/bronze à 8