La machine conçue et réalisée par SOTIMECO se distingue par des caractéristiques uniques dans le monde du cladding appliqué aux fonctions élastiques ou non élastiques.

1) Maîtrise de l’apport de poudre
a) Quantité
L’apport de poudre doit être parfaitement régulier. Nous avons conçu et réalisé un système de distribution de poudre au plus près de la tête (20 cm de la zone de fabrication) qui est asservi en continu. Ainsi les débits de poudre constants permettent de fiabiliser le procédé et assurent une excellente reproductibilité.

b) Précision du dépôt

Il est important de localiser la poudre au centre de la zone de fusion. Pour cela nous avons conçu une buse qui permet d’envoyer la poudre exactement au centre de cette zone. Pour pouvoir réaliser des cordons de taille différente, il est possible de moduler le diamètre du spot laser (comme chez tout autre fabricant), mais également le diamètre de sortie de la buse. Le changement de buse peut être réalisé simplement en 5 minutes.

c) Protection du cordon déposé

Contrairement aux autres solutions existantes (pour les machines non inertées), notre flux de poudre (transporté par argon) n’entre jamais en contact de l’atmosphère ambiante grâce à un cône protecteur d’argon qui sert également de protection locale du cordon déposé.

2) Distance de travail

La distance de travail entre la buse et le cordon déposé a un rôle capital. En effet, plus la distance de travail est importante, plus on est capable de travailler avec des matériaux “chauds” (matériaux réfractaires notamment). La distance de travail de notre machine est de 18,5 mm contre 12 à 13 mm pour les produit existants.

3) Rotation de la tête laser

Pour assurer l’incidence constante du laser par rapport au sens de fabrication, la buse de fabrication tourne sur elle-même afin de s’aligner continuellement sur le mouvement du robot. Cette rotation est infinie pour la tête « poudre » et est comprise entre -180°/180° pour la tête « fil ». La matière sous forme de fil permet de travailler avec des matériaux qui sont ATEX sous forme de poudre (aluminium, titane…) en limitant les risques de prolifération pour les opérateurs.

4) Maîtrise des débits de gaz

Des études réalisées à l’ONERA de Lille nous ont permis de voir l’importance des débits de gaz de transport de poudre et de protection. Pour cela, nous utilisons des électrovannes asservies en débit, permettant un flux de gaz constant et précis.

5) Spot laser modifiable automatiquement

La lentille de focalisation est positionnée sur un axe linéaire afin de pouvoir modifier automatiquement sa position et donc le diamètre du spot laser.

6) Changement de poudre aisé

Le changement de poudre se fait de manière très simple, et ne nécessite pas une longue période d’immobilisation de la machine (1 à 2 heures). Il y a possibilité de le rendre automatique.

7) Éléments intégrés

Les circulations de gaz et de poudre sont à l’intérieur de la tête de la machine. De plus l’ensemble de la tête de fabrication, y compris la buse au plus près du process, est hautement refroidi afin de limiter au maximum l’impact thermique sur l’usure des pièces mécaniques. Ainsi, aucun risque de surchauffe des tuyaux d’alimentation est observé. Un thermocouple inséré dans la carcasse de la tête permet un suivi en température précis et un contrôle en continu la température des miroirs, de la buse, de l’ensemble mécanique joints tournants, roulements et de la canalisation d’alimentation en poudre.

8) Atmosphère sécurisée

Un système d’aspiration est intégré pour obtenir un volume sans aucune poussière à l’intérieur afin de garantir la sécurité des opérateurs lorsqu’ils ont besoin d’entrer dans la cabine. Le système d’aspiration est composé de filtres primaires et secondaires permettant le rejet au sein de la zone atelier sans aucun danger pour les travailleurs situés aux alentours.