Titre : Machine de soudage à faisceau laser

La présente invention concerne des machines de soudage permettant de souder ensemble des pièces constitutives d’une cuve de transport, par exemple de gaz liquéfié.

Les machines de soudage actuelles comprennent des molettes d’entrainement ainsi qu’un organe d’entrainement apte à entrainer en rotation au moins les molettes d’entrainement le long des pièces à souder. Habituellement, les machines de soudage comprennent des molettes de soudage afin de souder les pièces à souder. Les molettes de soudage sont alimentées en courant électrique lors du déplacement de la machine de soudage au moyen d’une unité de courant électrique, assurant le soudage des pièces à souder. Le soudage par molettes de soudage est notamment efficace pour souder des pièces à souder faites en Invar™.

L’Invar™ présente des propriétés de résistance intéressantes, notamment pour une utilisation au sein d’une cuve de transport, par exemple de gaz liquéfié, et permet entre autres de garantir un transport optimal dudit gaz liquéfié. Cependant, bien qu’il soit performant, l’invar™ est coûteux et son utilisation génère donc des coûts de fabrication important pour le constructeur. Ainsi, de nouveaux alliages tentent d’être utilisés en remplacement de l’invar™. Par exemple, un alliage à forte teneur en manganèse permet de remplacer l’invar™ dans les cuves, et présente un coefficient de dilatation compris entre celui de l’invar™ et celui de l’acier inoxydable, mais avec un coût moins important. Cependant, un tel alliage à forte teneur en manganèse est complexe à souder avec les machines de soudage actuelles.

Ainsi, l’utilisation d’alliage à forte teneur en manganèse à la place de l’invar™ nécessite le développement et l’utilisation de machines de soudage adaptées.

Le but de la présente invention est donc de proposer une machine de soudage apte à souder des alliages à forte teneur en manganèse tout en conservant une machine de soudage compacte.

L’invention porte donc sur une machine de soudage à faisceau laser d’au moins deux pièces à souder, configurée pour être mobile le long desdites pièces à souder, la machine de soudage s’étendant suivant une direction d’allongement principal longitudinale et comprenant au moins une paire de molettes d’entrainement destinées à mettre en mouvement ladite machine de soudage par rapport aux pièces à souder, la machine de soudage comprenant au moins un dispositif de soudage par faisceau laser des au moins deux pièces à souder, le dispositif de soudage comprenant au moins un moyen destiné à canaliser un faisceau laser apte à souder les pièces à souder.

La machine de soudage selon l’invention peut être utilisée par exemple pour souder deux bords relevés ensemble et/ou avec une aile d’ancrage d’une membrane étanche constitutive d’une paroi d’une cuve de stockage et/ou de transport de produits cryogéniques tels que du gaz naturel liquéfié. Par exemple, la machine de soudage peut souder des bords relevés de deux pièces adjacentes nommées, première pièce à souder et deuxième pièce à souder, afin de former la membrane étanche de la paroi de cuve de stockage et/ou de transport de produit cryogénique. En variante, la machine de soudage peut souder au moins un des bords relevés avec l’aile d’ancrage, formant une troisième pièce à souder, disposée entre les deux bords relevés des deux pièces adjacentes. On comprend donc que la pièce à souder peut-être un des bords relevés ou l’aile d’ancrage.

A cette fin, la machine de soudage comprend au moins la paire de molettes d’entrainement assurant, au moyen d’un organe d’entrainement, le déplacement de la machine de soudage le long des pièces à souder suivant une direction de soudage rectiligne, autrement appelée direction d’avancement de la machine de soudage. L’organe d’entrainement peut être par exemple un organe d’entrainement électrique, hydraulique, pneumatique ou encore mécanique. De préférence, l’organe d’entrainement dans le cadre de l’invention est un moteur électrique.

On tire avantage de l’utilisation d’un faisceau laser pour souder les pièces à souder en ce qu’il permet de souder des alliages tel que des alliages à forte teneur en manganèse. Ainsi, l’invention propose une machine de soudage compacte apte à souder une plus grande diversité d’alliage et permettant également à souder entre eux des alliages de nature différente.

Selon une caractéristique de l’invention, la machine de soudage comprend au moins un organe d’entrainement apte à entrainer en rotation au moins une des molettes d’entrainement.

Selon une caractéristique de l’invention, le moyen destiné à canaliser le faisceau laser comprend au moins une lentille de focalisation, un organe de réflexion et au moins un conduit de circulation entourant le faisceau laser.

On comprend que la lentille de focalisation permet de focaliser le faisceau laser acheminé, par exemple, au moyen d’une fibre optique. Le conduit de circulation permet par ailleurs de protéger un trajet de circulation du faisceau laser afin que ce dernier ne soit pas perturbé par l’environnement extérieur. L’organe de réflexion permet entre autres de réfléchir le faisceau laser sans modifier sa focale. Une telle fibre optique peut être un composant de la machine de soudage en ce qu’elle transporte le faisceau laser jusqu’à la lentille de focalisation. Selon un exemple de réalisation, cette fibre optique est une fibre à double coeur. Une telle fibre optique présente un coeur de fibre, autrement appelé fibre interne, qui canalise le faisceau laser de forte puissance, et une fibre périphérique au coeur de fibre, autrement appelé fibre externe qui entoure la fibre interne. Le faisceau laser est canalisé dans cette fibre optique externe et sa puissance est inférieure à celle transportée par la fibre optique interne.

On note l’inverse est également possible, c’est-à-dire une situation où la fibre externe canalise le faisceau laser de forte puissance, tandis que le coeur de fibre ou fibre interne canalise le faisceau laser de puissance inférieure à celle transportée par la fibre externe.

Le faisceau laser selon l’invention peut être caractérisé en ce qu’il comprend un coeur de faisceau et un anneau entourant le coeur de faisceau. Selon un premier exemple de réalisation, le coeur de faisceau canalise une portion de faisceau plus puissante qu’une autre portion de faisceau canalisée par l’anneau. Selon un second exemple de réalisation, le coeur de faisceau canalise une portion de faisceau moins puissante qu’une autre portion de faisceau canalisée par l’anneau.

Un tel faisceau laser possédant un coeur de faisceau et un anneau, permet de limiter les projections à proximité du cordon de soudure. Un tel faisceau présente un deuxième avantage en permettant d’obtenir un cordon de soudure final plus large, sans avoir à osciller le faisceau laser, une tel option ayant tendance là aussi à augmenter les projections.

Selon un aspect optionnel de l’invention, le ou les organes de réflexion sont par exemple un miroir. De manière avantageuse, la machine de soudage comprend un moyen de réglage de la position de l’organe de réflexion, ce qui permet d’ajuster le positionnement du faisceau laser sur les pièces à souder. Selon un exemple, l’organe de réflexion comprend au moins un matériau résistant à la chaleur du faisceau laser, un tel matériau étant notamment du quartz. Alternativement ou de manière complémentaire, l’organe de réflexion peut comprendre un système de refroidissement configuré pour maintenir la température de l’organe de réflexion en-deçà d’un seuil de température. Ces dispositions permettent d’éviter toute déformation, ce qui détériorerait la qualité et/ ou la position du faisceau.

Selon une caractéristique de l’invention, le conduit de circulation du faisceau laser s’étend depuis la lentille de focalisation jusqu’à au moins une zone de soudage des pièces à souder.

On comprend que la zone de soudage correspond à la zone des pièces à souder destinée à recevoir le faisceau laser. On comprend également que la zone de soudage évolue au fur et à mesure de l’avancement de la machine de soudage le long des pièces à souder.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe de réflexion est disposé dans le conduit de circulation entre la lentille de focalisation et la zone de soudage.

Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le moyen destiné à canaliser le faisceau laser comprend une pluralité d’organes de réflexion, notamment trois organes de réflexion.

Dans le cas de trois organes de réflexion, chacun d’entre eux est par exemple disposé de sorte à orienter le faisceau laser selon une direction de sortie orthogonale, ou globalement orthogonale, à une direction d’entrée du faisceau laser, cette dernière étant la direction le long de laquelle s’étend le faisceau laser avant que celui-ci ne frappe l’organe de réflexion.

Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la machine de soudage est configurée pour que la lentille de focalisation soit disposée verticalement au-dessus d’un cordon de soudure à réaliser par le dispositif de soudage par faisceau laser.

Dans le cas d’une cuve qui comporte au moins les deux pièces à souder, ces deux pièces présentant chacune un bord relevé à 90°, le faisceau laser directement issu de l’organe de focalisation s’étend dans un plan dans lequel s’inscrit au moins un des bords relevés. Grâce à ces trois miroirs, l’invention permet de renvoyer un tel faisceau laser de sorte à ce que celui-ci attaque le bord relevé le long d’une direction sensiblement perpendiculaire un plan dans lequel s’inscrit au moins le bord relevé. Une telle organisation des organes de réflexion et/ou de la lentille de focalisation permet de mettre à disposition une machine de soudage plus compacte, et dont l’ergonomie est améliorée. Cette organisation permet de réaliser une machine de soudage moins haute et moins large que les machines connues.

Selon une caractéristique de l’invention, le conduit de circulation est coudé de telle sorte à former une portion angulaire du conduit de circulation, l’organe de réflexion étant disposé dans la portion angulaire du conduit de circulation. Ainsi, on comprend que l’organe de réflexion est configuré de telle sorte à modifier la trajectoire du faisceau laser dans le conduit de circulation afin que celui-ci corresponde à la forme du conduit de circulation.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de soudage comprend au moins un boitier formant une chambre autour de la zone de soudage, le boitier étant disposé à une extrémité du conduit de circulation, opposée à la lentille de focalisation.

Selon une caractéristique de l’invention, un gaz neutre est distribué dans la chambre formée par le boitier, au moins au niveau de la zone de soudage.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de soudage comprend au moins une paire de galets presseurs destinés à plaquer les pièces à souder l’une contre l’autre au niveau de la zone de soudage.

Les galets presseurs sont destinés à plaquer les pièces à souder l’une à l’autre avec un jeu maximum entre tôles de 0,2mm. Par ailleurs, les galets presseurs sont disposés dans la chambre délimitée par le boitier.

On entend par paire de galets presseurs, deux galets presseurs disposés de part et d’autre des pièces à souder selon une droite perpendiculaire à un plan des pièces à souder. De manière optionnelle, les galets presseurs peuvent être refroidis.

Selon une caractéristique de l’invention, le faisceau laser s’inscrit dans un plan dans lequel passe un axe de rotation des au moins deux galets presseurs.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de soudage comprend un élément de réception du faisceau laser disposé dans le boitier et configuré pour être refroidit. L’élément de réception du faisceau laser permet d’absorber l’énergie optique résiduelle du faisceau laser et est relié à un circuit de refroidissement afin de le refroidir.

Par ailleurs, les pièces à souder sont disposées entre l’organe de réflexion et l’élément de réception selon la trajectoire du faisceau laser. On comprend alors que l’élément de réception absorbe les résidus du faisceau laser une fois que celui-ci a traversé la zone de soudage.

Selon un exemple de l’invention, l’élément de réception est en un matériau métallique ou en céramique.

Selon une caractéristique de l’invention, l’élément de réception du faisceau laser est configuré pour absorber une partie résiduelle du faisceau laser à l’issu de son passage au travers des pièces à souder.

Selon un exemple de l’invention, le dispositif de soudage comprend une autre paire de galets presseurs de l’autre côté de la zone de soudage, le faisceau laser s’inscrivant dans un plan dans lequel passe l’axe de rotation des au moins deux paires de galets presseurs.

Selon une caractéristique de l’invention, la lentille de focalisation du dispositif de soudage est reliée à une source d’énergie optique externe à la machine de soudage, notamment par une fibre optique.

Selon une caractéristique de l’invention, le faisceau laser présente une puissance comprise entre 1200W et 6000 W.

Selon un exemple de l’invention, pour un alliage à teneur en manganèse d’au moins 25%, la puissance du faisceau laser est comprise entre 1250W et 6000W. Pour un alliage composé à au moins 36% de nickel, la puissance du faisceau laser est comprise entre 1250W et 2500W.

Selon une caractéristique de l’invention, les molettes d’entrainement sont configurées pour déplacer la machine de soudage le long des pièces à souder à une vitesse comprise entre 2m/min et 8m/min.

Selon un exemple de l’invention, pour un alliage à teneur en manganèse d’au moins 25%, la vitesse d’avancement de la machine de soudage est comprise entre 2m/min et 5,5m/min. Pour un alliage composé à au moins 36% de nickel, la vitesse d’avancement de la machine de soudage est comprise entre 2m/min et 4,8m/min. Selon une caractéristique de l’invention, les molettes d’entrainement s’étendent chacune dans un plan sécant par rapport à un plan des pièces à souder, le plan sécant d’au moins une des molettes d’entrainement étant distinct d’un plan perpendiculaire au plan des pièces à souder.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins deux paires de molettes d’entrainement sont disposées de part et d’autre du boitier du dispositif de soudage suivant une direction longitudinale de la machine de soudage.

Selon un exemple de l’invention, les paires de molettes d’entrainement sont désynchronisées en rotation l’une par rapport à l’autre. Dit autrement les deux paires de molettes d’entrainement sont aptes à être entraînées en rotation par l’organe d’entrainement à des vitesses différentes l’une de l’autre.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci- après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :

[Fig 1] est une vue générale en perspective d’une machine de soudage selon l’invention apte à souder des pièces à souder ;

[Fig 2] est une vue rapprochée d’un dispositif de soudage de la machine de soudage de la figure 1 ;

[Fig 3] est une vue rapprochée d’un autre mode de réalisation du moyen destiné à canaliser le faisceau laser ;

[Fig 4] est une vue rapprochée d’un boitier du dispositif de soudage de la figure 2.

Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en oeuvre, ces figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Il est également à noter que ces figures n’exposent que des exemples de réalisation de l’invention. Enfin, les mêmes repères désignent les mêmes éléments dans l'ensemble des figures.

La figure 1 illustre une machine de soudage 1 configurée pour se déplacer le long d’au moins deux pièces à souder 2. De manière plus précise, les pièces à souder 2 sont par exemple des bandes et sont constitutives d’une membrane 6 étanche d’une paroi 8 d’une cuve de stockage et/ou de transport de produits maintenus à l’état liquide à une température inférieure à -100°C à pression atmosphérique, par exemple du gaz naturel liquéfié.

La machine de soudage 1 peut par exemple permettre de souder directement l’un contre l’autre un premier bord relevé 4 et un deuxième bord relevé 4 respectivement d’une première pièce à souder 2a et d’une deuxième pièce à souder 2b adjacentes. Selon un autre exemple de l’invention, la machine de soudage peut souder au moins un des bords relevés 4 d’une de la première pièce à souder 2a et/ou de la deuxième pièce à souder 2b, avec une aile d’ancrage 12 formant une troisième pièce à souder visible aux figures 2 et 4, ladite aile d’ancrage 12 étant disposée entre deux bords relevés adjacents.

Plus particulièrement, l’aile d’ancrage 12, visible aux figures 2 et 4, est ancrée à un isolant appartenant à la paroi de cuve et est agencée entre deux bords relevés adjacents. Un tel soudage d’au moins deux des pièces à souder 2a, 2b forme un cordon de soudure 14, visible aux figures 2 à 4, sur au moins un du premier bord relevé 4 et/ou du deuxième bord relevé, s’étendant le long d’un axe S de soudure. Le cordon de soudure 14 formé entre les au moins deux pièces à souder 2 permet entre autres d’assurer l’étanchéité entre lesdites pièces à souder 2, et participe ainsi à l’étanchéité de la membrane 6 constitutive de la paroi 8 de la cuve de stockage et/ou de transport de produits cryogéniques.

La machine de soudage 1 illustrée à la figure 1 comprend au moins un corps 16 qui présente une forme sensiblement parallélépipédique et qui s’étend suivant une direction d’allongement principal parallèle à une direction longitudinale L de la machine de soudage 1. Le corps 16 de la machine de soudage 1 comprend notamment une extrémité avant 18 et une extrémité arrière 20, opposées l’une à l’autre selon la direction longitudinale L de la machine de soudage 1. On comprend par ailleurs que la notion de avant/ arrière du corps 16 de la machine de soudage 1 fait référence à une direction d’avancement A de la machine de soudage 1 le long des pièces à souder 2, parallèle à l’axe S de soudure et à la direction longitudinale L de ladite machine de soudage 1. Par ailleurs, le corps 16 de la machine de soudage 1 comprend une face supérieure 22 et une face inférieure 24, opposées l’une à l’autre suivant une direction verticale V de la machine de soudage 1, perpendiculaire à sa direction longitudinale L, la face inférieure 24 étant la face du corps 16 de la machine de soudage 1 en regard des pièces à souder 2.

La machine de soudage 1 selon l’invention, visible à la figure 1, comprend au moins une paire de molettes d’entrainement 26 destinées à mettre en mouvement la machine de soudage 1 par rapport aux pièces à souder 2, et au moins un organe d’entrainement, non visible, apte à entrainer en rotation l’au moins une paire de molettes d’entrainement 26.

Plus précisément, l’au moins une paire de molettes d’entrainement 26 est disposée au niveau de la face inférieure 24 du corps 16 de la machine de soudage 1 de telle sorte qu’elle soit au contact d’au moins une des pièces à souder 2. Ainsi, la mise en rotation de l’au moins une paire de molettes d’entrainement 26 opérée par l’organe d’entrainement permet à ladite paire de molettes d’entrainement 26, disposée au contact des pièces à souder 2, d’engendrer le mouvement de la machine de soudage 1 le long des pièces à souder 2 suivant un mouvement en translation rectiligne parallèle à la direction d’avancement A de la machine de soudage 1.

De manière plus précise, chacune des molettes de la paire de molettes d’entrainement 26 est au contact d’une des pièces à souder 2. Selon l’exemple de l’invention illustré, la machine de soudage 1 comprend une première paire de molettes d’entrainement 26a et une deuxième paire de molettes d’entrainement 26b disposées respectivement à l’extrémité avant 18 et à l’extrémité arrière 20 du corps 16 de la machine de soudage 1. On comprend par ailleurs, que les molettes d’entrainement 26 de chaque paire de molettes d’entrainement 26a, 26b sont opposées l’une à l’autre suivant une direction transversale T de la machine de soudage 1, perpendiculaire à la direction longitudinale L et verticale V. Ainsi, les molettes d’entrainement 26 d’une même paire de molettes d’entrainement s’étendent de part et d’autre des pièces à souder 2.

Selon un autre exemple de l’invention, les molettes d’entrainement s’étendent chacune dans un plan sécant par rapport à un plan des pièces à souder 2, et pour au moins une des molettes d’entrainement le plan dans lequel elle s’étend est perpendiculaire au plan d’un des bords relevés 4. Une telle caractéristique permet notamment à la machine de soudage d’être maintenue seule contre des parois latérales ou contre la paroi supérieure de la cuve pendant son déplacement. Tel qu’évoqué précédemment, la machine de soudage 1 comprend au moins un organe d’entrainement assurant la mise en rotation des molettes d’entrainement 26 et pouvant prendre la forme d’un organe d’entrainement électrique, hydraulique, pneumatique ou encore mécanique. De préférence, l’organe d’entrainement selon l’invention est un moteur électrique.

La machine de soudage 1 selon l’invention comprend au moins un dispositif de soudage 30 des au moins deux pièces à souder 2, visible à la figure 1. Le dispositif de soudage 30 comprend notamment au moins un moyen 32 destiné à canaliser un faisceau laser 34 de telle sorte à souder les pièces à souder 2.

Le dispositif de soudage 30 va maintenant être décrit plus en détail au moyen des figures 2 à 4.

Tel qu’évoqué précédemment, le dispositif de soudage 30 comprend le moyen 32 destiné à canaliser le faisceau laser 34 consistant en au moins une lentille de focalisation 36, un organe de réflexion 38 et au moins un conduit de circulation 40 entourant le faisceau laser 34. La lentille de focalisation 36 permet entre autres de focaliser le faisceau laser 34 qui est acheminé par exemple par fibre optique 51 depuis une source laser externe à la machine de soudage 1 et ici non visible, jusqu’au moyen destiné à canaliser le faisceau laser 34. Ainsi, on comprend que le faisceau laser 34 issu de la lentille de focalisation 36 est entouré par le conduit de circulation 40 de telle sorte que ce dernier protège à la fois un utilisateur de la machine de soudage 1 du faisceau laser 34 et à la fois le faisceau laser 34 lui-même de l’environnement extérieur pouvant perturber sa trajectoire. A cette fin, le conduit de circulation 40 du faisceau laser 34 s’étend depuis la lentille de focalisation 36 jusqu’à au moins une zone de soudage 44 des pièces à souder 2. On entend par zone de soudage 44 une portion sur les pièces à souder 2 sur laquelle doit se former le cordon de soudure 14 évoqué précédemment.

Tel que particulièrement visible à la figure 2, le conduit de circulation 40 est coudé de telle sorte à former une portion angulaire 46 du conduit de circulation 40. Une telle structure du conduit de circulation 40 permet notamment d’optimiser les dimensions de la machine de soudage 1 en limitant l’encombrement dudit conduit de circulation 40 du faisceau laser 34. L’organe de réflexion 38 est alors disposé dans la portion angulaire 46 du conduit de circulation 40. En d’autres termes, l’organe de réflexion 38 est disposé dans le conduit de circulation 40 entre la lentille de focalisation 36 et la zone de soudage 44. On comprend alors que l’organe de réflexion 38 a pour fonction de dévier la trajectoire rectiligne du faisceau laser 34 en sortie de lentille de focalisation 36. Selon l’exemple de l’invention illustré, la portion angulaire 46 du conduit de circulation 40 forme un angle sensiblement droit du conduit de circulation 40 et l’organe de réflexion 38 est disposé dans la portion angulaire 46 du conduit de circulation 40 de telle sorte qu’il dévie le faisceau laser 34 de 90° afin de suivre la trajectoire du conduit de circulation 40. Selon un exemple de l’invention, l’organe de réflexion 38 est un miroir.

Selon l’invention, le dispositif de soudage 30 comprend au moins un boitier 48 délimitant une chambre 50 autour de la zone de soudage 44, le boitier 48 étant disposé à une extrémité du conduit de circulation 40, opposée à la lentille de focalisation 36. Tel que visible sur les figures 2 et 4, le boitier 48 comprend une ouverture 52 configurée pour autoriser le passage des pièces à souder 2 au travers du boitier 48.

Par ailleurs, selon un exemple de l’invention, le boitier peut comprendre un dispositif de projection d’un gaz neutre vers la zone de soudage de telle sorte à éviter l’oxydation du cordon de soudure qui résulte du soudage par le faisceau laser. Le dispositif de projection d’un gaz neutre est alors au moins en partie positionné dans la chambre 50.

La figure 3 illustre un exemple de réalisation de la machine de soudage qui comprend une fibre optique 51. Cette fibre optique 51 s’étend majoritairement le long d’une direction qui s’inscrit dans le plan d’un des bords relevés 4. Dit autrement, le faisceau laser arrive par le dessus de la zone à souder. La lentille de focalisation 36 est ainsi verticalement au-dessus de la zone de soudage 44.

Comme le cordon de soudure 14 est une soudure traversante des bords relevés 4, le moyen 32 qui est destiné à canaliser le faisceau laser 34 comprend des moyens pour canaliser le faisceau laser de sorte à venir frapper perpendiculairement la surface du bord relevé 4.

C’est ainsi que le moyen 32 destiné à canaliser le faisceau laser 34 comprend trois organes de réflexion 38a, 38b et 38c. Le premier organe de réflexion 38a est immédiatement en aval de la lentille de focalisation et il renvoie le faisceau laser 34 selon une direction de sortie perpendiculaire à la direction d’entrée qui vient frapper le premier organe de réflexion 38a. Le faisceau laser 34 frappe ensuite une surface d’un deuxième organe de réflexion 38b et ce dernier renvoie le faisceau laser 34 selon une direction de sortie perpendiculaire à la direction d’entrée qui vient frapper le deuxième organe de réflexion 38b. La direction de cette portion intermédiaire du faisceau est alors parallèle, ou sensiblement parallèle, au plan dans lequel s’inscrit le bord relevé 4.

Le troisième organe de réflexion 38c ramène le faisceau laser 34 pour qu’il vienne frapper le bord relevé 4. Ce troisième organe de réflexion 38c renvoie le faisceau laser 34 selon une direction de sortie perpendiculaire à la direction d’entrée qui vient le frapper en entrée.

Selon l’invention, le boitier 48 du dispositif de soudage 30 est dimensionné de telle sorte qu’il soit apte à loger au moins une paire de galets presseurs 54 destinés à plaquer les pièces à souder 2 l’une contre l’autre au niveau de la zone de soudage 44. Dit autrement, les galets presseurs 54 de l’au moins une paire de galets presseurs 54 sont disposés de part et d’autre de la zone de soudage 44 de telle sorte qu’ils plaquent les pièces à souder 2 l’une contre l’autre.

Selon un exemple de l’invention, les pièces à souder 2 sont plaquées l’une contre l’autre de telle sorte que la zone de soudage 44 présente un jeu maximum entre tôle de 0,2mm d’espacement entre lesdites pièces à souder 2. Par ailleurs, on comprend que les galets presseurs 54 sont reliés à un système de mise en pression des galets presseurs 54 appartenant à la machine de soudage, afin de les plaquer contre les pièces à souder 2 au niveau de la zone de soudage 44.

Par ailleurs, selon l’invention, le faisceau laser 34 s’inscrit dans un plan dans lequel passe l’axe de rotation R des au moins deux galets presseurs 54, visible à la figure 4. On tire avantage d’une telle caractéristique en ce qu’elle permet au faisceau laser 34 de traverser la zone de soudage 44 où les pièces à souder 2 sont le plus en contact les unes contre les autres.

Selon l’exemple de l’invention illustré, les deux galets presseurs 54 évoqués ci-dessus sont appelés première paire 54a de galets presseurs 54. Selon cette exemple, la machine de soudage 1 comprend une deuxième paire 54b de galets presseurs 54. La première paire 54a et la deuxième paire 54b de galets presseurs 54 sont de part et d’autre du faisceau laser 34. Les galets presseurs 54 de la deuxième paire de galets presseurs 54b présentent chacun un axe de rotation R qui s’inscrit dans le plan commun avec les axes de rotation R des autres galets presseurs 54 de la première paire de galets presseurs 54, et optionnellement avec le faisceau laser 34. On comprend alors que les galets presseurs 54 de la deuxième paire 54b de galets presseurs sont disposés de l’autre côté de la zone de soudage 44 par rapport à la première paire 54a de galets presseurs 54, selon la direction verticale V de la machine de soudage 1. On permet ainsi d’optimiser le plaquage des pièces à souder 2 au niveau de la zone de soudage 44.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de soudage 30 comprend un élément de réception 56 du faisceau laser 34 disposé dans le boitier 48 et configuré pour être refroidit, par exemple au moyen d’un circuit de refroidissement, non visible. En d’autres termes, l’élément de réception 56 est configuré pour absorber une partie résiduelle du faisceau laser 34 à l’issu de son passage au travers des pièces à souder 2. On comprend alors que les pièces à souder sont disposées entre la lentille de focalisation 36 et l’élément de réception 56 selon la trajectoire du faisceau laser 34. Selon un exemple de l’invention, l’élément de réception 56 est en matériau métallique, par exemple du cuivre, ou en matériau céramique. On comprend cependant que l’élément de réception 56 peut être en tout matériau apte à être refroidit.

On tire avantage de la machine de soudage 1 selon l’invention en ce que l’utilisation d’un faisceau laser 34 pour souder les pièces à souder 2 permet de souder des métaux différents avec une même machine de soudage 1. Par exemple, la machine de soudage 1 selon l’invention permet de souder des pièces à souder 2 réalisées en Invar™ ou encore en alliage à forte teneur en manganèse. On entend par forte teneur en manganèse une teneur d’au moins 25% dans un alliage.

Par exemple, pour un alliage à teneur en manganèse d’au moins 25%, la puissance du faisceau laser 34 est comprise entre 1250W et 6000W. Pour un alliage composé d’au moins 36% de nickel, la puissance du faisceau laser 34 est comprise entre 1250W et 25000W.

Également, en fonction du type de métaux à souder, les molettes d’entrainement 26 adapteront leur vitesse de rotation afin d’optimiser le soudage des pièces à souder 2. Par exemple, pour un alliage à teneur en manganèse d’au moins 25%, la vitesse d’avancement de la machine de soudage 1 est comprise entre 2m/min et 8m/min, avantageusement 5,5m/min. Pour un alliage composé d’au moins 36% de nickel, la vitesse d’avancement de la machine de soudage 1 est comprise entre 2m/min et 4,8m/min.

La machine de soudage, telle qu’elle vient d’être décrite dans chacun des modes de réalisation, peut comprendre une fibre optique 51 dite « double coeur ». Cette fibre optique comprend ainsi une fibre interne qui forme le coeur de la fibre et une fibre externe qui entoure le coeur. Cette organisation permet de focaliser le faisceau laser 34 qui circule dans le coeur au moyen de la lentille de focalisation 36 de manière à délivrer une puissance du faisceau proche de 6000W, la distance de la lentille de focalisation 36 par rapport à la zone périphérique de la fibre optique 51 permettant de délivrer un faisceau laser 34 de puissance inférieure à 6000W, ce qui limite significativement la projection gouttelettes sur les côtés du cordon de soudure 14.

Ce choix permet aussi de se passer de tout dispositif d’oscillation du faisceau laser car la largeur de celui-ci atteint les spécifications. La machine de soudage 1 est ainsi plus simple et plus compacte.

Selon une option, la machine de soudage peut comprendre un système de prise de vues tel qu’une caméra. Un tel système permet de contrôler la qualité de la soudure. Ce système de prise de vues peut pointer directement sur la zone de soudage 44, de manière à observer la création de la soudure. Alternativement, ce système de prise de vues peut pointer vers l’arrière de la machine de soudage de sorte à observer la soudure après le passage de la machine de soudage.

L’invention telle qu’elle vient d’être décrite ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations.