Quels contrôles sont effectués sur les machines de soudage laser avant leur sortie d’usine ?

Entre la fabrication d’une machine de soudage laser et sa mise en service dans l’atelier du client, une étape cruciale s’impose : l’inspection avant expédition.

Lorsqu’elles achètent des machines de soudage laser, de nombreuses entreprises se concentrent sur la puissance du laser, la vitesse de soudage, la configuration de l’équipement et le prix. Pourtant, la capacité d’une machine à assurer une production stable dépend également de son assemblage général, de son système électrique, de son système laser, de son mécanisme de déplacement et de ses performances réelles en soudage.

Alors, quels contrôles sont effectués avant qu’une machine de soudage laser ne quitte officiellement l’usine ?

Pourquoi l’inspection avant expédition est-elle indispensable pour les machines de soudage laser ?

Un équipement de soudage laser ne se résume pas à une unité autonome.

Une machine de soudage laser complète comprend généralement un système laser, une tête de soudage, un système de commande, une structure mécanique, un système électrique et des composants de refroidissement. Selon le modèle, elle peut également être équipée de dévidoirs, de tables de déplacement, de systèmes de vision, de robots ou de mécanismes d’automatisation.

Une fois le montage terminé, la machine doit donc subir une série de contrôles afin de vérifier le bon fonctionnement de tous ses composants.

L’inspection avant expédition ne vise pas à garantir que la machine ne rencontrera jamais de problème. Elle permet plutôt de détecter avant la livraison toute anomalie liée au montage, à la commande, au fonctionnement ou aux performances de soudage.

Pour les fabricants, cette étape est essentielle au transfert de l’équipement de l’usine vers le site de production du client.

Point 1 : contrôle de l’assemblage général

Après le montage, la structure mécanique de la machine doit être contrôlée en premier lieu.

Ce contrôle porte principalement sur l’extérieur de la machine, son bâti, la tête de soudage, les mécanismes de déplacement et les éléments de raccordement associés.

Il convient notamment de vérifier :

la bonne installation des éléments structurels ;

le serrage des fixations ;

le bon fonctionnement des mécanismes de déplacement ;

la fixation fiable de la tête de soudage ;

l’absence de défauts de montage visibles à l’extérieur ;

la conformité des dispositifs de sécurité et de protection aux spécifications de conception.

Pour les équipements de soudage laser à plateforme, la coordination entre la plateforme, le mécanisme de déplacement et la tête de soudage fait également l’objet d’une attention particulière.

Dans le cas des cellules de soudage laser robotisées, une inspection complète du robot, du système de soudage et des mécanismes périphériques est nécessaire.

Point 2 : contrôle du système électrique

Les machines de soudage laser sont des systèmes mécatroniques ; le système électrique constitue donc un élément essentiel de l’inspection avant expédition. Une fois l’équipement mis sous tension, il faut contrôler le système de commande, le câblage électrique et l’interface utilisateur.

Par exemple :

L’équipement démarre-t-il normalement ?

L’interface utilisateur fonctionne-t-elle correctement ?

Les commandes sont-elles exécutées avec précision ?

Les mouvements des différents mécanismes correspondent-ils aux réglages ?

Les fonctions de sécurité de l’équipement doivent également être contrôlées.

Pour les entreprises industrielles, la sécurité des équipements concerne non seulement les opérateurs, mais aussi les étapes ultérieures du processus de production.

Ainsi, mettre la machine sous tension et constater qu’elle s’allume ne suffit pas à conclure les essais : les différentes fonctions de commande doivent encore être vérifiées.

Point 3 : contrôle du système laser

Le système laser est un composant essentiel des équipements de soudage laser.

Avant que l’équipement ne quitte l’usine, les fonctions liées au laser doivent être contrôlées afin de vérifier que le système fonctionne normalement selon les réglages de la machine.

Les essais portent généralement sur les points suivants :

l’état de sortie du laser ;

les fonctions de commande du laser ;

les paramètres de fonctionnement du laser ;

l’intégration entre le laser et la tête de soudage ;

l’état du trajet optique et des composants associés.

Les tests spécifiques varient selon le type et la configuration de l’équipement de soudage laser.

Les points de contrôle prioritaires diffèrent selon la puissance et la conception des soudeuses laser.

Ainsi, lors des tests d’une soudeuse laser, il est important de garder à l’esprit qu’une norme unique ne peut pas s’appliquer à tous les équipements laser.

Point 4 : contrôle de la tête de soudage et des mécanismes de déplacement

La zone d’application du soudage laser sur la pièce est étroitement liée à la tête de soudage et aux mécanismes de déplacement.

Si la tête de soudage est mal positionnée ou si le mouvement manque de stabilité, la qualité finale de la soudure peut être compromise, même si le système laser fonctionne correctement.

Par conséquent, avant l’expédition, il faut contrôler l’installation de la tête de soudage et le fonctionnement des mécanismes de déplacement.

Pour les équipements à plateau, la fluidité des mouvements est un point essentiel à vérifier.

Pour les équipements de soudage laser à galvanomètre, l’attention porte sur l’état de fonctionnement du système galvanométrique et les performances de balayage.

Pour les postes de soudage laser robotisés, les tests doivent également tenir compte de la trajectoire du robot.

Autrement dit, tester un équipement de soudage laser ne consiste pas seulement à vérifier la source laser : il faut aussi s’assurer du fonctionnement coordonné du système laser, de la tête de soudage, des mécanismes de déplacement et du système de commande.

Point 5 : contrôle du système de dévidage

Toutes les soudeuses laser ne sont pas équipées d’un système de dévidage. Pour les équipements dotés d’une fonction de dévidage automatique, ce système doit également être contrôlé.

Par exemple, pour les postes de soudage laser portatifs à dévidage automatique, il est essentiel de vérifier—avant l’expédition—que le mécanisme de dévidage fonctionne correctement, que le fil est acheminé sans à-coups et que son avance est bien synchronisée avec le soudage.

Une vitesse de dévidage irrégulière peut nuire au procédé de soudage.

Par conséquent, sur les soudeuses laser équipées d’un système de dévidage, celui-ci doit être inclus dans les tests complets de l’équipement, au même titre que le système laser.

Point 6 : contrôle du refroidissement et des systèmes auxiliaires associés

La conception des machines de soudage laser varie, tout comme leurs besoins en matière de refroidissement et de systèmes auxiliaires.

Par exemple, les machines de soudage laser refroidies par air dissipent la chaleur grâce à une ventilation, tandis que d’autres équipements peuvent utiliser des systèmes de refroidissement adaptés à leur configuration.

Avant la sortie d’usine, il faut vérifier le bon fonctionnement des systèmes auxiliaires de l’équipement.

Pour les équipements dotés d’un système de refroidissement, il faut également contrôler son état de fonctionnement, ses raccordements et ses fonctions d’alarme.

Même si cet aspect ne concerne pas directement le soudage, il influe sur la fiabilité du fonctionnement continu et constitue donc un élément essentiel du contrôle global de l’équipement.

Point 7 : contrôle des paramètres de soudage et des fonctions de commande

Une fois le bon démarrage de l’équipement confirmé, il faut vérifier les réglages des paramètres de soudage et les fonctions de commande.

Les méthodes de commande varient d’une machine de soudage laser à l’autre, mais il faut dans tous les cas vérifier les points suivants :

Les paramètres définis sont-ils correctement appliqués ?

Par exemple, après modification des paramètres, l’équipement fonctionne-t-il conformément aux réglages ? Les commandes de démarrage et d’arrêt fonctionnent-elles correctement ? Les différentes fonctions sont-elles bien coordonnées ?

En production, la stabilité du contrôle des paramètres est essentielle.

En effet, après l’achat de l’équipement, les clients doivent ajuster les paramètres en fonction des produits, des matériaux et des épaisseurs concernés.

Si les fonctions de commande de l’équipement sont insuffisantes, les réglages et la mise au point nécessaires au démarrage de la production s’en trouveront compromis.

Point 8 : l’étape la plus importante—Essai de soudage sur une pièce réelle

Pour un équipement de soudage laser, le contrôle des seuls systèmes mécaniques, électriques et laser ne suffit pas.

Les essais de soudage sur des pièces réelles constituent une étape de vérification particulièrement précieuse avant l’expédition.

Si le client a fourni des échantillons, le fabricant peut effectuer des essais de soudage sur ses produits spécifiques. Les principaux points à contrôler sont les suivants :

Formation du cordon de soudure ;

Aspect de la soudure ;

Positionnement de la soudure ;

Qualité de la fusion des matériaux ;

Présence de défauts tels qu’un perçage excessif ou une morsure ;

L’efficacité du soudage répond-elle aux attentes ?

Bien entendu, les critères de contrôle doivent être définis en fonction du produit et des exigences techniques du client.

Par exemple, les performances de soudage diffèrent selon les matériaux, comme l’acier inoxydable, l’acier au carbone et l’aluminium. De même, les tôles fines et épaisses nécessitent des paramètres de procédé différents.

En définitive, le contrôle des machines de soudage laser doit être validé sur le produit réel.

Les points de contrôle prioritaires varient selon le type de machine de soudage laser.

Il existe une grande variété d’équipements de soudage laser sur le marché, et les protocoles de contrôle diffèrent en conséquence.

En voici quelques exemples :

Machines de soudage laser portatives avec alimentation automatique en fil

Points à contrôler : système laser, tête de soudage, système d’alimentation en fil, système de commande et performances réelles en soudage manuel.

Machines de soudage laser refroidies par air

Points à contrôler : systèmes laser et de commande, système de refroidissement par air et état de fonctionnement général de la machine.

Machines de soudage laser sur plateforme, sans marques de soudure

Points à contrôler : structure de la plateforme, déplacement de la tête de soudage et résultats obtenus lors du soudage de pièces réelles.

Machines de soudage laser à galvanomètre

Points à contrôler : étalonnage et essais du système de balayage à galvanomètre, ainsi que les performances réelles de soudage.

Cellules robotisées de soudage laser

Points à contrôler : inspection complète du système laser, des mouvements du robot, de la trajectoire de soudage, de l’intégration des outillages et du fonctionnement global de l’automatisation.