Technologie laser

Focus matériaux n° 4 – La soudure laser sur cuivre

soudure laser sur cuivre

Métal particulièrement réputé pour assurer les liaisons électriques, le cuivre est un excellent conducteur. Dans notre série consacrée aux matériaux de la soudure laser, et après avoir évoqué l’aluminium avec lequel il partage certains points communs, le cuivre attendait son tour. Alors, quelles sont les propriétés du cuivre et ses alliages ? Comment réagissent-ils au soudage laser ?

Soudage laser et cuivre : les caractéristiques à connaître

Comme l’aluminium, le cuivre est un excellent conducteur d’électricité et de chaleur, souvent utilisé pour assurer les liaisons électriques.

Cependant, il possède aussi les mêmes petits défauts : si le cuivre réfléchit et absorbe la lumière différemment en fonction de la température, il dissipe au final  énormément l’apport calorifique du laser. Bien exécuter un soudage laser sur du cuivre demande de la rigueur : tout doit être sous contrôle. Il est donc nécessaire de prendre en compte les propriétés des alliages du cuivre avant de vous lancer dans une opération de soudure laser.

Le cuivre et ses alliages
Cuivres purs ou faiblement alliés, bronzes, laitons, cupro-aluminiums, cupro-nickels, cupro-siliciums ou encore cupro-manganèses… Le cuivre a une grande diversité de nuances qui permet de répondre à différentes contraintes.

– Les bronzes composés de cuivre (à 65 % minimum) et d’étain offrent une meilleure résistance mécanique que le cuivre pur.
– Les laitons, contenant du cuivre et du zinc, permettent d’obtenir un alliage plus dur, mais aussi moins onéreux.

Si le cuivre peut être mis en concurrence avec d’autres alliages, comme l’acier, il s’avère essentiel pour les projets nécessitant conductivité électrique, résistance à la corrosion et propriétés bactéricides.

Zoom sur le cuivre et ses différents usages

Bon conducteur de chaleur, le cuivre est très souvent utilisé dans le secteur de l’énergie. Il est notamment exploité pour souder les différentes pièces qui composent les échangeurs thermiques, les piles à combustible, les batteries…

L’un des secteurs ayant un usage important de la technique de soudure sur cuivre, c’est l’aéronautique. Les équipes de Laser Rhône Alpes ont eu l’occasion, à plusieurs reprises, de fabriquer des pièces essentielles pour les avions, telles que des batteries et des cellules en cuivre.

Soudure du cuivre au laser : quelles méthodes ?

Le cuivre n’est pas le métal le plus adapté à la soudure laser : sa capacité à réfléchir la lumière constitue une problématique, et les cordons obtenus sont souvent fissurés, traumatisés, voire peu esthétiques.

Il existe en revanche différents procédés pour souder correctement le cuivre avec un laser. Selon le résultat recherché, vous pouvez recourir à la modulation du faisceau laser, à l’inertage ou à la protection gazeuse.

Depuis peu, il est aussi possible d’utiliser de nouveaux types de laser : les modules bleus et les modules verts. S’ils donnent d’excellents résultats sur les matières réfléchissantes, comme le cuivre, ils sont cependant encore peu répandus. Et oui, ils sont (pour le moment) assez chers !

Retrouvez notre lexique de la soudure laser

Chaque projet de soudure laser doit donner lieu à une étude de faisabilité. Et si le cuivre se prête mal à la technique des infrarouges, d’autres procédés permettent d’exécuter une soudure laser propre et efficace. Vous avez un assemblage à faire souder ? Les techniciens de Laser Rhône Alpes sont à votre disposition pour échanger sur votre projet de soudure laser sur cuivre.

Crédit : Unsplash – Nick Hillier

S'abonner aux newsletters

Inscription avec succès