Soudage laser. Faisceaux lasers de puissance

Avec la puissance et la vitesse ou le temps, le format du faisceau au point de focalisation constitue le troisième paramètre d’une opération de soudage ou de coupage par laser.

Les caractéristiques d’un faisceau laser découlent directement des phénomènes électromagnétiques qui prennent place à l’intérieur du résonateur. Un développement mathématique de ces derniers, tenant compte de la diffraction, conduit aux expressions de la distribution du champ et de la densité de puissance, aux limites du résonateur, et de leur évolution lors de la propagation du faisceau, de sa focalisation ou d’un traitement particulier.

Ces expressions, à la base de toute démarche scientifique, sont compliquées. On les retrouvera dans les ouvrages spécialisés ou dans les articles rappelés ci-après que l’on consultera si besoin. Ce sont leurs conclusions, exprimées simplement et facilement compréhensibles, qui nous intéressent, pour en tirer les enseignements recherchés.

Dans les articles du traité Génie mécanique, relatifs aux procédés de soudage en général, la part réservée au soudage laser, associé de surcroît au soudage par faisceau d’électron (soudage FE) dans les procédés à haute énergie [BE 7 740], se trouve réduite à un descriptif quelque peu sommaire. Il en est de même de la place que les articles généraux et théoriques [A 1 095], [AF 3 270], [AF 3 271] réservent aux lasers de puissance. Ces différents articles, auxquels on ne manquera pas de se reporter, ne traitent que rapidement des notions relatives aux faisceaux proprement dits, qui sont cependant d’intérêt pratique certain. Le présent supplément vise à les compléter sur ce point, avec comme toile de fond la norme ISO 11146.