Le problème que nous résolvons
Zone affectée thermiquement (ZAT)
Le traitement laser hybride traditionnel repose sur le plasma d'arc électrique — une source d'énergie aux températures de l'ordre de dizaines de milliers de degrés Celsius. Cela entraîne des contraintes thermiques excessives, une zone affectée thermiquement (ZAT) élargie, la dégradation de la structure du matériau et des coûts opérationnels élevés. Les tentatives précédentes de stabilisation du processus n'utilisaient les milieux gazeux que comme protection passive. Avec le SLCP, l'environnement ionisé n'est plus un gaz protecteur passif : il façonne activement l'interaction du faisceau avec le matériau.
Interaction du faisceau et du milieu ionisé actif
Contrôle précis de l'énergie du faisceau dans la zone de traitement
Le système SLCP en instance de brevet remplace l'arc électrique énergivore par un milieu ionisé stabilisé à haute énergie électronique. Cela permet une gestion précise du processus sans introduire de chaleur excessive dans le matériau.
- Absorption focalisée : les électrons de haute énergie créent une zone localisée de « corps noir » qui retient l'énergie laser exactement là où elle est nécessaire et empêche la dissipation thermique dans le matériau.
- Protection microstructurale : les ions à basse température maintiennent la stabilité thermique de l'environnement et créent une barrière chimique active qui protège la zone de traitement contre l'oxydation et la perte de propriétés mécaniques.
Fonctionnement du système
Système optique propriétaire et activation des gaz
Le système utilise des sources laser optimisées (disque, diode et autres) générant un faisceau sur un large spectre (de 200 nm à 15 µm). L'énergie est dirigée par un système optique propriétaire à contrôle dynamique de la focale, qui, combiné au module d'activation des gaz SLCP, assure une haute pureté et une bonne répétabilité du processus.
Procédés éprouvés
Le système SLCP a été validé sur six méthodes distinctes de traitement des matériaux, avec des gains mesurables par rapport au traitement laser seul.
Soudage (Titane)
- Dureté du joint 17 % inférieure et contraintes résiduelles réduites
- Sans porosité ni inclusions d'oxydes
Rechargement (Stellite 6 sur acier)
- Largeur du dépôt 24 % supérieure
- Aucune porosité ni fissure détectée
Alliage (Metco 15E sur acier)
- Dureté de surface 1049 HV1, soit 2,7× le matériau de base
- Absence de porosité
Dispersion (ZrO2+Y2O3 dans le titane)
- Dureté de surface 4,5× le matériau de base
- Impossible sans CAP — tous les essais laser seul ont échoué
Refusion de surface (WC sur acier)
- Dureté 17 % supérieure au laser seul
- Liaison adhésive convertie en liaison métallurgique
Traitement thermique de surface (Acier)
- Dureté de surface doublée (787 vs 396 HV1)
- Aucune oxydation visible sur la surface traitée
Principaux avantages
Consommation énergétique réduite
L'interaction du milieu ionisé avec le faisceau laser réduit les besoins en puissance de la source laser.
Zone affectée thermiquement minimale
Le SLCP concentre l'énergie laser dans la zone de traitement et limite les modifications indésirables au-delà de la zone prévue.
Procédés auparavant impossibles
Dispersion de céramique dans le titane et autres combinaisons irréalisables avec le laser seul.
Protection intégrée contre l'oxydation
L'argon ionisé isole chimiquement la zone de traitement de l'oxygène et de l'azote ambiants.
Contrôle total de la microstructure
Les paramètres SLCP réglables permettent d'ajuster la taille des grains, la distribution des contraintes et la composition des phases.
Métaux & composites
Les températures ioniques inférieures au point de fusion des matériaux permettent de traiter aussi des matériaux non métalliques.
Applications
| Procédé | Cas d'utilisation typique |
|---|---|
| Soudage | Joints en titane de qualité aérospatiale, assemblage de tôles minces |
| Rechargement | Revêtements résistants à l'usure pour l'outillage industriel |
| Alliage | Durcissement des surfaces en acier avec des alliages Ni-Cr |
| Dispersion | Renforcement céramique du titane pour usure extrême |
| Refusion de surface | Conversion de revêtements projetés à la flamme en liaison métallurgique |
| Traitement thermique | Durcissement localisé sans distorsion globale |
À qui s'adresse cette technologie ?
- Ateliers de transformation des métaux et de soudage recherchant des technologies plus efficaces et moins coûteuses
- Fabricants aéronautiques et de défense traitant le titane et les superalliages
- Fabricants d'outillage et de revêtements prolongeant la durée de vie des composants
- Transformateurs de plastiques et composites nécessitant un traitement de surface précis
- Instituts de recherche développant des méthodes de traitement hybrides
- Intégrateurs de technologies et OEM intéressés par la licence
Maturité technologique
Technologie validée à l'échelle pilote, avec une caractérisation métallographique et microstructurale complète, des mesures de dureté et une analyse de la composition chimique. En instance de brevet international.
Nous proposons des licences pour déployer la technologie SLCP dans votre établissement. Nous assurons un accompagnement technique complet pour l'intégration du système : du choix de la configuration à l'optimisation des paramètres de procédé pour vos matériaux.