La deuxième génération de machines de brasage par laser

La qeuxemegenerauon
de robotde brasage
laser
Par Fredértc P/ÉjRSON
- ORIONINDUSTR
Les robots4 axesde brasagelaseravec apport de fil sont des
équipementsutiliséspar de notnbreusessociétés et Ia tendance va
irrémédiahlementvers un remplacement prcgressrïdes robofs
conventionnels de brasage au fer'
aulaserresleunetechnooutefoisle brasage
nesufses
réelsavantages
logiecoûteuse
et
justifier
pas
de la
à
le
surcoût
fisent toujours
lorsdel'achat.
machine
denouvelles
technologies,
Grâceà l'utilisation
sontconsibrasage
lâser
majeursdu
lesinconvénients
entreles
importante
dérablement
réduitset ladifférence
parrapun
système
laser
entre
coûtsdes
consommables
prédominance
robots
ponà unfer vont accentuer
des
la
laser.
laserestutilisé.A la placedu rayonlaserunique,latête
propage
e
de brasage
six rayonslaserindépendant
du
directions.
L'intensité
orientables
dansdifférentes
ser
rayonnement
induitqui à l'originedesbrûlures
dela puissance
totale.Bie
alorsréduite
à unsixième
entendu,
le blocoptiquea du êtrefortementreûavail
pourinclure
Deplus,l €
indépendantes.
lessixoptiques
blocdevaitrestercompâctet légercaril estassemb
surle robot4 axes(photo1).
s'est
baséeà Freudenstâdt
Depuis1998,ia sociétéWolf
pour
laser
différentes
danslessystèmes
spécialisée
Lessourélectronique.
dansla fabrication
applications
pour
de bralesapplications
ceslasersontdesdiodes
des
sources
sâgeou de soudurethermoplastique,
et de
de caractères
Nd-Yâgou CO2pourle marquage
acqui
d'expérience
Cesdixannées
codesDatamatrix.
permettent
d'avoiruneanalyse
sesparla sociétéWolf
évidence
les
rec!lpourmettreen
avecsuffisammentde
qui
le
suc'
quatreprincipaux
obstacles freinentencore
laser:
cèsdu brâsage
.lesbrûluressur
suiteà des
ledessus
ducircuitimprimé
réflexions
du rayonlaser,
. lesbrûlures
duesau
imprimé
ledessus
ducircuit
soLrs
et
passage
descomposants
du râyonentrelesbroches
lestrousmétallisés,
.les dépenses
dela
à cause
enmaintenance
onéreuses
duréedevie limitéedesdiodeslâser,
parlesinterruptions
.les brasages
causés
défectueux
defluxdans| âmed! fil d'étain.
dunouveau
blacoptiquelaserLLW03ave
typiques Phato1: Synopttque
Lestroispremierspointssontdesproblèmes
/aser.
Le
nauveau
blocestequipéde
point
ses
srx
soo€es
de
diodes
estun obstâcle
laser.Lequatrième
du brasage
et trolsoptlque
chacun
lrols
sou,ces
deux
baftieÊ
camïenant
pourtouslesrobotsde brasage
équipésd'unsystème
putssance
naxinun de 1
sources
a
une
d,st/rcies.
Chacure
des
d'avance
defil.
de six optiques
Utilisation
décritesdansles
Pourréduiredesbrûlurescollatérâles
points,
concept
desource
un nouveau
deuxpremiers
W Lacanbinaison
desgx saucespeînetderâa|serm brasag
aveaunepuissance
de60 avecme hngueud ondede
'nn.
su
defil d'élainsantnontees
Darxalinffilatiots indépendmtes
ce blac.
ru u r PdU UrrE pru !rcl
c vuru Ie uu lu
diodeslaser,I'approche
a été la suivante: utiliserdes
quiallongent Diômetre
du fi
sources
lasermu tlp esde faibe puissance
lJne
considérablement
la duréedevledesdiodes, source
PADmrn,
de 60Wâvec6 diodesde 10Watta uneduréede vle 10
Surface
qul
fois supérieure
à une sourceuniquede 50W
esl
aujourd'hui
le stândardpour es robotsde brasage.
0,785
L
a,l
0,5
a,l
0,5
0,385
0,196
(N4eanTime
= n.L.ÉA
Sunace
Suivant app ication,le I\4TBF
Between
PAD= DL
V'.tLme
peut
Failure)
du blocà 6 diodes
atteindre
250000 heuresde fonctionnement,
soit 600mi lionsde brasages Deuxfilsde dlamètrede 0,5mm serontprivilégiés
è a
sansprévoiraucunedépensede consommables,
Avec placed'unfil d'étainde diamètfede 0,7mm.
l'utilisêtion
d'unrobotaufer, ecoÛtdesconsommables
pannes
maleur, En résumé,les âvântagesimportantsd'utiliserdeux
et éponges
devient
a orsun inconvénient
Lesurcoûtde la machlneaserpeutêtreamortien une avances
de fil sontlessulvants:
annéepourde la productlon
de grandesérie.
.la probabiiré qLrele flux soitabsentsimutanémen
danslesdeuxbobinesesttrèsfaibe,
Un dernieravantagedessix sourcesest lâ soupesse
. l'utillsation
pourle casde brasages
de bobines
dlfficies.
defilsde hautequalitén'estplus
pour
garantir
une nécessité
la réalisation
de chaqu
lVoirPhoto2).Danscenalnscas,le PADde souduren'ê
pasuneforrneclasslque
Drâsage/
à causedescontfaintes
exteF
de changement
nesde a pièce,Cescasseronifacilement
tfaitéspar le . â périodicité
desboblnesestdoubée
Àrênldonré q r'i V d deul fi c poLr rêâiserJ1 nerre
oostiolrerrerr ajLcrdb
e des:iv ravorsldser.
voiumedu jointde soudure,
. esfilsfusionnent
plusrapidement,
.la duréed'avance
fll estréduite,
. selonI application,
les arrivéesde fi s peuventétre
opposées.
Cepositionnement
esttrèsintéfessant
ors
que la surfacedu PADest importante.
Celaamélior
I homogénéité
du ménisque
et accélère
le brasage.
Ph.!a2:
Bépattlian des iûpâcis lasetsû ]e pouttout.lu PAD.
CanceniÊlraî Cepan ei .l aùtrc.lù PAD
Can eni?tio.2t cenlrcdù PAD.
S' " , s| è m e à d c L r b : l s
général
dânsla contjnuité
e problème
deslnterruptions
lu fiuxdanslesfilsde brasage
a étérésoluparl'utilisâ
:ionde deuxdérouleurs
de fil. lPhoto3).
{
Phato3 : Sysiène.l avancede flldaubE
de fil sefontsoltdu rnêmecoté,soità l'op
-esarrivées
la quân
)osé;ce a permeld'apponerplusrapidement
:iTéd'alliage
voulue.
Cenouveaumoduleaserestmontésurun robotcêdé
sienquatreaxesX,ry/Z/Rotation.
C'estlâ solutiona plus
f exibe qui permetde se positionner
facilement
è tout
(Photo4).
endroitdu circuitinrprimé.
Pyromètre
le PA
constantsur
Lelasergarantitunapportd'énergie
Danscer
maisnedonnepasdenotiondetempérature.
un pyromètreestaioutépoursur
tainesapplications,
Caméra
derccentrâge
sur le PAD.
dela pièceà bra- veillerlatempérature
mécanique
Dansle casoirlâ précision
de
unecaméraavecunsystème
sern'estpassuffisante,
rapid
de laserdevraient
permettra
enXY Cesnouvellestechnologies
derepositionner
traitement
deI'image
chezle
en parliculiet
letir mentêtremisesenapplication
avantd'effectuer
le robotsousle circuitimprimé
Lepremierlaserde cetypÊ
sous-traitants
automobile.
laser,
2008.
serainstalléen France
courantseDtembre
prise
référence
estalors
d'une
image
de
de
mire
ou
Une
wlvworion_indusry.com
utiliséecommerepère,
surla
sontadaptâbles
complémentaires
Deuxoptions
têtelaser
Protectioncontrel'humidit
thermique
et dissipation
pourlesledsgrâceà un
"micro€nrobage"
avecle
verniscoucheépaisse
TWIN€URE@
Par le Dr. Manfred Suppa, Tanja Touré