Le soudage laser sous atmosphère contrôlée : longue vie à vos composants !

L’électronique, qui joue un rôle toujours plus important dans de nombreux secteurs exigeants, nécessite la fabrication de composants fragiles qui doivent être durables. Depuis plus de 15 ans, Laser Rhône Alpes développe, avec son partenaire historique Lauvitec, une expertise en soudage laser sous atmosphère contrôlée : une solution précieuse pour fabriquer des dispositifs sensibles (implants médicaux, capteurs…). Mais en quoi consiste cette technique ? Et comment est-elle mise en œuvre ? Faisons le point sur le sujet.

Soudage sous atmosphère contrôlée : définition et applications

Par atmosphère contrôlée, on désigne le fait de faire le vide ou d’emprisonner un gaz sous pression (inférieure à 1 bar) à l’intérieur d’une pièce hermétique. Avec un gaz neutre de type hélium ou azote, il est ainsi possible de chasser toutes les particules ou molécules d’oxygène par exemple qui pourraient être présentes dans l’atmosphère.

Atmosphère « contrôlée », mais pourquoi ? C’est très simple : cette pratique consiste à assurer le contrôle de la pression du gaz à l’intérieur d’une enceinte durant toute l’opération de fermeture de la pièce. On évite ainsi la pollution due à l’humidité ou à des molécules diverses comme l’oxygène.

Quels types de pièces sont concernés ?

Le soudage sous atmosphère contrôlée est particulièrement indiqué dans la fabrication de dispositifs électroniques :

• des implants actifs contenant des composants électroniques – pour la soudure dans le secteur médical et les implants dentaires, par exemple ;
• des capteurs électroniques immergés et soumis à des environnements agressifs, pour des activités comme l’exploration pétrolière…

Pourquoi avoir recours au soudage sous atmosphère contrôlée ? 

L’étanchéité d’un système électronique ne suffit pas toujours à assurer sa longévité. En effet, les composants électroniques sont particulièrement sensibles et doivent être protégés au maximum des agressions pour avoir une durée de vie optimale.

Si l’azote permet notamment de réduire les tensions de claquage néfastes aux composants, le soudage sous atmosphère contrôlée permet aussi de limiter la condensation et la formation d’humidité résiduelle – qui pourrait dégrader l’électronique présente à l’intérieur d’un implant ou d’un capteur.

Comment appliquer la soudure laser sous atmosphère contrôlée ?

Forts d’une expertise historique en soudage laser sous atmosphère contrôlée, Lauvitec et Laser Rhône Alpes ont pu fabriquer deux enceintes automatisées et une machine dédiée au soudage laser sous atmosphère contrôlée, tout en développant des procédés adaptés.

Le soudage laser grâce aux enceintes automatisées

Après une enceinte sans automatisation conçue par Laser Rhône Alpes, Lauvitec a fabriqué une première enceinte automatisée (dimensions : 350x250x200 mm³), puis une seconde destinée au soudage laser en salle blanche. Aujourd’hui, ces enceintes ont fait leurs preuves : elles nous permettent de fabriquer vos pièces et de réaliser des fermetures en environnement propre.

Les pièces sont placées dans l’enceinte, un espace confiné dans lequel la pression peut être maîtrisée. L’atmosphère est ainsi contrôlée afin d’éliminer toutes les molécules résiduelles, d’oxygène ou autres. Plusieurs cycles de prévidage et de remplissage de l’enceinte peuvent être nécessaires pour atteindre le résultat attendu, selon le produit et les besoins exprimés. Les cycles de fermeture par soudage laser peuvent donc être plus ou moins longs selon les volumes à vider, l’absence de gaz résiduel…

À partir d’un cahier des charges, les équipes de Laser Rhône Alpes peuvent travailler dans des conditions de production spécifiques à une pièce ou en série.

Le soudage laser sous atmosphère contrôlée avec ATMOS W4-80

Pour gagner en réactivité et développer de nouveaux procédés, le partenariat entre Laser Rhône Alpes et Lauvitec a donné naissance à une machine dédiée au soudage laser sous atmosphère contrôlée : ATMOS W4-80. Cette dernière est équipée d’un laser fibré (2 kW) et d’une commande numérique avec de nombreux axes de déplacements permettant de mettre en mouvement les pièces à souder.

Cette nouvelle machine acquise en 2026 simplifie la mise sous atmosphère contrôlée, limite la manipulation des pièces, l’échauffement des composants, et assure un contrôle précis de la pression et de la composition du gaz pendant le soudage. Alors que la soudure et la fermeture se faisaient jusqu’à présent en deux étapes, elles pourront désormais être réalisées lors d’une seule et même opération. Les capacités d’ATMOS W4-80 ouvrent de nouveaux champs d’application et améliorent la fiabilité des procédés existants.

En contrôlant l’atmosphère durant le soudage laser de vos pièces et sous-ensembles, vous pouvez améliorer sensiblement la durabilité de vos produits contenant des composants électroniques. Vous souhaitez bénéficier d’un matériel de pointe et d’un savoir-faire technique en soudage laser sous atmosphère contrôlée pour vos projets ?

Vous pensez être à la pointe en termes de soudure laser ? Il est temps de vous évaluer et de tester vos connaissances avec un quiz !

Crédit image : Unsplash – Robert Anasch