Filiale du groupe américainEmerson, où elle côtoie desmarques comme Leroy-Sommer,Asco, Numatics ou Browning,Branson, qui emploie 1 800 sala-riés dans le monde, propose unlarge éventail de solutions à par-tir de ses générateurs d’ultrasonspour le nettoyage non-abrasif depièces, pour l’homogénéisationde liquides en laboratoires ouateliers, et pour l’assemblage parsoudage de composants plas-tiques ou métalliques. Au fil desans, la société a développé diffé-rentes technologies complémen-taires comme la vibration linéaireou orbitale, la rotation, lesmiroirs chauffants, le rayonne-ment infrarouge focalisé, et plusrécemment le laser.

Ces technologies sont adap-tées à certains types d’assembla-ge et certains matériaux, et ontleurs propres cadences de pro-duction. En plus des demandesrituelles de précision, vitesse etfiabilité, certaines industries(médical, électronique, optiqueentre autres) exigent le zéro émis-sion de particules et bavures.

Branson a développé pourcela trois solutions rassembléessous l'acronyme CJT, Clean Joi-

ning Technologies, ou Technolo-gies de Jonction Propres. Le"soudage propre par vibration"associe le soudage par vibration

conventionnel à une plastificationà haut rendement de la zone dejonction par préchauffage infra-rouge. Le "soudage tridimension-nel par infrarouge" repose sur unapport de chaleur précis, sanscontact, assuré par des émetteursinfrarouge métalliques confor-més à la pièce à souder. Enfin, le"soudage tridimensionnel parlaser" peut illuminer simultané-

ment tout le pourtour du cordonde soudure et garantir une jonc-tion très homogène. Ce type decellules de soudage réduit les

émissions dem i c r op a r t i -cules, notam-ment géné-rées par lessystèmes àvibration oùles abords dela pièce peu-vent être salisen début desoudage pardes particulesde matièreoxydée.

Déve lop -pée et amélio-rée aux Etats-Unis depuis

une quinzaine d'années, et homo-loguée CE, la technologie de laserà diodes LED et guidage de fais-ceaux par fibres optiques mise enœuvre par Branson s'appuie surune troisième génération debancs de diodes. Chaque banccomprend généralement cinqdiodes contrôlées individuelle-ment. Grâce à un réseau de micro-fibres optiques de forme trapézoï-

dales (pour éviter toute déperdi-tion de lumière entre celles-ci) quidiffusent les faisceaux laser, toutle contour de la pièce à souderpeut être illuminé. Pour contrôlerl’effectivité du procédé, quelquesfibres sont utilisées pour mesurerla réflectivité réelle de la pièce etainsi réguler l'illumination enboucle fermée pour corriger sinécessaire en temps réel (chaquefaisceau étant paramétré indépen-damment) des valeurs nonconformes, jusqu’à obtenir la pro-fondeur de soudage paramétréeet contrôlée pour le deux compo-sants à assembler. Ces systèmesautorisent des changements d'ou-tillages rapides.

Cette gamme laser actuellebasée sur des générateurs de 250

et 500 W de puissance (avec deuxà quatre bancs de diodes parmachine) peut souder des piècesayant jusqu'à 600 mm de long.Les cadences sont généralementcourtes, proches de celles dusoudage par ultrasons.

Les puissances disponiblespermettent, au prix d'un légerallongement de cycle, de souderdes matériaux réputés difficiles,polymères semi-cristallins ourenforcés de fibres de verre parexemple. Un équipement récem-ment livré à un transformateurfrançais pour une pièce en PBTfortement renforcé en f.v. donneainsi toute satisfaction. ■

19DÉCEMBRE 2012 - JANVIER 2013

ASSEMBLAGE - SOUDAGE

SERVICE LECTEUR n° 127

SERVICE LECTEUR n° 21

SERVICE LECTEUR n° 128

Afin de répondre aux exigences d’un nombre croissant d'industries quant à la totale propretédes opérations d’assemblage, ce constructeur présente ses technologies de jonction propres.

Branson renforce son offre laser

Des applications propres au soudage laser : cartouches d'encres et toners,pièces automobiles (modules et capteurs de commande, boîtiers de filtres,instruments de bord), pièces pour le médical.

L’assemblage par soudure laserde pièces plastiques connaît d’im-portants développements. Après lamise en œuvre de rayonnementsdans le proche infrarouge, de nou-velles sources travaillant dans deslongueurs d'ondes situées autourdes 1 500 nm (moyen infrarouge)ont été mises au point.

Ces sources à haute brillancerendent possible le soudage depièces transparentes et mêmeblanc opaque dans le domainevisible. Elles ont ouvert la voie ausoudage de pièces de couleursclaires fortement chargées endioxyde de titane grâce à unesélection particulière de pig-ments et colorants permettant

d'optimiser le couple transparen-ce/opacité nécessaire à la miseen œuvre de la technologie laser.Les colorants usuels ne possé-dant pas forcément des caracté-ristiques adaptées, le producteurallemand de mélanges-maîtresTreffert, implanté à Sainte-Marie-aux-Chênes (Moselle), a élaborédifférentes recettes de couleurspour ces applications. Et fort deson expertise dans le domaine, ilprodigue ses conseils éclairésdans l'optimisation des projets ensoudure et gravure de piècesplastiques par la technologielaser. ■

Des colorants adaptés au laser

Vous trouverez à l'adresse www.plastiques-flash.com/soudage.htmla liste des principaux équipements de soudage

disponibles sur le marché français.

Station laser Branson avec ses générateurs.

20 DÉCEMBRE 2012 - JANVIER 2013

ASSEMBLAGE - SOUDAGE

Mecasonic intègre le laserLe constructeur français

d'équipements de soudage Meca-sonic a récemment complété sonoffre avec des machines laserconçues par le spécialiste alle-mand LPKF et destinées à l’as-semblage de pratiquement toustypes de matériaux thermoplas-tiques dans toutes les industries.En complément des technologiesultrasons, vibration, rotation etlames chauffantes déjà dispo-nibles, les sept modèles de cetteoffre modulaire LQ-Vario répon-dent aux besoins les plus pointus,en niveau précision, mais aussipropreté du joint pour des assem-blages impliquant toutes sortes dematériaux tels que PA, PC, PET,PMMA, PS, PP, PE. Ces équipe-

ments se prêtent ainsi très bienaux productions en sallesblanches aux côté des versionsspéciales médical et sallesblanches des machines à ultrasonsOmega MCX récemment misessur le marché par Mecasonic.

Utilisant des lasers à diodes,ces machines disponibles dansune plage de puissance allant de 30à 210 W autorisent le soudage depièces de dimensions maxi de45 x 45 mm avec une source de dia-mètre 0,6 mm et de 154 x 154 mmavec une source 1,3 mm.

Mecasonic propose en optiondes systèmes d'optimisation dusuivi de qualité des pièces. Maisen standard, la commande àécran tactile Siemens CPS fonc-tionnant avec le logiciel PROSintègre toute les fonctionnalitésnécessaires pour régler et pilotersans difficulté les installations etconfigurer rapidement descontours de soudage grâce à unrayon laser pilote. Disposantd'une certification CE, lesmachines LQ-Vario utilisent descomposants de sécurité classe IV.

Une machine ultrasonspour le médical

La machine de soudage parultrasons Dynamic 3000 de RincoUltrasonics est une version spé-cialement conçue pour répondreaux exigences des productionsen salles blanches (normes ISOclasse VI et ISO 13485) pour lesindustries du médical et de lapharmacie. Elle est notammentutilisée pour le soudage, ladécoupe et l'assemblage demasques, sur-chaussures, car-touches de filtration, cathétersdivers, etc.

Entièrement étanche à l'eauet aux poussières, dotée d'unemotorisation tout électrique, ellebénéficie de la commande la plus

puissante de Rinco, technologiemultiprogramme avec force desoudage contrôlée électronique-ment, régulation d'amplitude enfonction de l'application et de lamatière... Pouvant être intégréeà une ligne sur mesure, avec ousans cabine d'insonorisation, cetéquipement travaille sous Win-dows avec une interface Genpa-ram pour analyser, paramétrer etenregistrer les données de sou-dage. Le constructeur offre éga-lement des possibilités de télé-maintenance sur ce matérielhaut de gamme. ■

SERVICE LECTEUR n° 22

SERVICE LECTEUR n° 130

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Lancés à la K 2001, les équipe-ments de soudage au laser Novo-las, mis au point par le suisse Leis-ter, sont disponibles en différentesconfigurations à partir desquellespeuvent être installées diversesoptiques autorisant l’adaptation dumode de diffusion du faisceaulumineux à l'application.

Facilement intégrable sur uneligne de production, le NovolasBasic AT est un système modulai-re et évolutif. Il comprend un blocde puissance nécessaire à la géné-ration du rayon laser et peut rece-voir différentes têtes à diode(puissance jusqu'à 210 W) et dif-férents modules optiques. Sa com-mande et le contrôle du soudagepeuvent être intégrés à ceux de laligne de production. Plus récent,le Basic AT Compact est une ver-sion à faible encombrement desti-née à la réalisation de soudagesde contours ou à l’illumination desurfaces jusqu'à 100 mm².

La station de travail NovolasWS-AT peut recevoir différentesoptiques (puissance laser jusqu'à

120 W) et permet de constituerdes cellules de soudagemanuelles ou automatiques. Ellessont équipées d'une commandenumérique et d'un pupitre inté-grant un logiciel de programma-tion développé par Leister.

La version Novolas Micro estpour sa part dédiée au soudage dehaute précision, via un système demasques. Elle offre une précisionde positionnement de 2 µm et

peut souder des cordons de100 µm d'épaisseur seulement

Les sept systèmes de diffu-sion optique proposés par Leisterprocurent des solutions de souda-ge diversifiées en 2 ou 3D. Lesplus simples opèrent un soudagede contours plats par le déplace-ment séquentiel d'un rayon laserunique tout au long du cordon desoudage. Adaptées aux change-ments fréquents de séries, la lar-geur de soudage varie en fonctionde la focale du laser. Sur lesmachines travaillant en modesemi-simultané, deux miroirs gui-dent le faisceau tout au long dujoint d’assemblage. La surface dejonction est traversée plusieursfois par seconde, si bien que tousles points du cordon sont enfusion quasi-simultanément. Lesdeux composants à assemblerétant pressés mécaniquement l'uncontre l'autre durant tout le cycle,les cadences sont proches decelles des ultrasons, de l'ordred'une demi-seconde pour despièces de dimensions petites ou

moyennes. Pouratteindre un sou-dage vraimentsimultané surtous les pointsd’un cordon degrande dimen-sion, le construc-teur propose deslasers plus puis-sants capables d'illuminer rapide-ment le plan d'assemblage.

Le soudage radial quasi-simul-tané ou simultané met en œuvreun rayon laser dirigé par miroirsur la circonférence des deuxcomposants à assembler. Alterna-tive au soudage par rotation, iloffre une grande précision et pro-preté. Les deux pièces restentfixes, et aucun système de pres-sion n'est nécessaire pour effec-tuer l'assemblage, l'emboîtementpréalable des deux diamètres,puis leur fusion, permettant deréaliser une soudure parfaite.

Leister a aussi développé unsystème optique original baptisée3D Globo, notamment adapté au

soudage de grandes pièces ayantdes surfaces jointives larges. Elleutilise un rayon laser linéaire dontle faisceau est concentré sur lapièce à souder en traversant unglobe en verre qui appuie sur cettedernière de manière continue ense déplaçant par rotation sur lui-même. Associé à un robot 6 axes,cet équipement génère des sou-dures en 2 ou 3D sur des surfacesde jonction relativement larges.

Les équipements Leister sontdistribués en France par la socié-té alsacienne Schoesser-Prodeilqui assure aussi les études d’im-plantation. ■

Le soudage laser modulaire

Le système Globo (à gauche) et une application type :les feux automobiles (à droite).

Station Novolas Basic ATassociée à une optique Globo.

L'offre en soudage laser deMecasonic : les machines LQ-Vario.

Machine ultrasons Dynamic 3000de Rinco en version médicale.