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Franck RIGOLETFranck RIGOLET
Parc dParc d’’InnovationInnovation
67400 ILLKIRCH67400 ILLKIRCH
www.irepawww.irepa--laser.comlaser.com
Qui sommes nous ?Qui sommes nous ?
Une association : Centre dUne association : Centre d’é’étude et de transfert de technologietude et de transfert de technologie
CrCrééation en 1982ation en 1982
Le plus grand centre laser FranLe plus grand centre laser Franççais ais
Des spDes spéécialistes des applications industrielles du lasercialistes des applications industrielles du laser
•• Centre RCentre Réégional dgional d’’Innovation et de Transfert de Technologie Innovation et de Transfert de Technologie -- CRITTCRITT
•• Centre de Ressource Technologique Centre de Ressource Technologique –– CRTCRT
•• SociSociééttéé de Recherche Collective de Recherche Collective –– SRCSRC
•• Membre du RMembre du Rééseau Technologique dseau Technologique d’’Alsace Alsace -- RTARTA
•• Membre du Club Laser et ProcMembre du Club Laser et Procééddéés s -- CLPCLP
•• CertifiCertifiéé ISO 9001 version 2000ISO 9001 version 2000
Transfert de technologieTransfert de technologie ::
faisabilitfaisabilitéé technicotechnico--ééco., validation, prototypes, co., validation, prototypes, prpréé--sséériesries
Assistance technique, ingAssistance technique, ingéénierie, formation du personnelnierie, formation du personnel
Recherche et dRecherche et dééveloppementveloppement
DDééveloppement de nouveaux procveloppement de nouveaux procééddééss
Industrialisation des procIndustrialisation des procééddéés existantss existants
Contrats industrielsContrats industriels: PSA, Renault, EADS, Valeo, Thales, : PSA, Renault, EADS, Valeo, Thales, ……
Projets nationauxProjets nationaux::
Cofinancements MinistCofinancements Ministèère de la recherche, de lre de la recherche, de l’’Industrie, OSEO, Industrie, OSEO, ……..
Projets europProjets europééensens
Diffusion et promotion des applications industrielles du laserDiffusion et promotion des applications industrielles du laser ::
Formation, dFormation, déémonstrations, promotion technologie lasermonstrations, promotion technologie laser
Nos activitNos activitééss
Nos activitNos activitééss
Une Une ""éécolecole““ : :
Formation de 6 Formation de 6 àà 8 8 spspéécialistescialistes des applications des applications industriellesindustrielles du laser. du laser.
PartenariatPartenariat avec avec ll’’INSAINSA Strasbourg.Strasbourg.
Formation Formation homologuhomologuééee niveauniveau 2 au RNCP2 au RNCP
Formation Formation hautementhautement reconnuereconnue par la professionpar la profession
Un salon :Un salon :
ESPACE LASER : unique salon ESPACE LASER : unique salon ddéédidiéé spspéécifiquementcifiquement aux technologies laseraux technologies laser
Salon Salon itinitinéérantrant
Paris 2010Paris 2010Paris 2010Paris 2010Paris 2010Paris 2010Paris 2010Paris 2010
Nos moyensNos moyens
Une équipe de 30 personnes
Dont 6 chefs de projet spécialistes et 2 thésards
20 lasers représentatifs de la technologie actuelle, avec les machines associées
Tables de précision multiaxes, robots, …
Moyens d’expertises métallurgiques
Moyens de mesures opto-énergétiques
…….. et 28 ans d’expérience.
Une Une ééquipe de 30 personnesquipe de 30 personnes
Dont 6 chefs de projet spDont 6 chefs de projet spéécialistes et 2 thcialistes et 2 théésardssards
20 lasers repr20 lasers repréésentatifs de la technologie actuelle, sentatifs de la technologie actuelle, avec les machines associavec les machines associééeses
Tables de prTables de préécision multiaxes, robots, cision multiaxes, robots, ……
Moyens dMoyens d’’expertises mexpertises méétallurgiquestallurgiques
Moyens de mesures Moyens de mesures optoopto--éénergnergéétiquestiques
………….. et 28 ans d.. et 28 ans d’’expexpéérience.rience.
ActivitActivitéés ds d’’IREPA LASERIREPA LASER
Experiences et savoir faireExperiences et savoir faire
�������� TechnologieTechnologie laserlaser
soudagesoudage
metalliquemetallique
plastiqueplastique
DurcissementDurcissement
DDéécoupecoupe
RechargementRechargement et fabrication et fabrication directedirecte
DDéécapagecapage et et prprééparationparation de surfacede surface
BrasageBrasage
MicroMicro--usinageusinage
IngIngéénierienierie optoopto--mméécaniquecanique
Collaboration avec :Collaboration avec :
ULP, CNRS StrasbourgULP, CNRS Strasbourg
LERMPSLERMPS
AutresAutres centrescentres techniques : France, EU, ..techniques : France, EU, ..
AutresAutres universituniversitééss
Les lasers utilisés dans l’industrie
Les lasers COLes lasers CO22 ((jusqujusqu’à’à 7 kW) : 7 kW) : TôlerieTôlerie, , ddéécoupecoupe et et marquagemarquage non non mméétalliquestalliques,,
Les lasers Les lasers Nd:YAGNd:YAG continue (continue (jusqujusqu’à’à 4 kW) : 4 kW) : SoudageSoudage, , rechargementrechargement,,
LesLes lasers lasers Nd:YAGNd:YAG impulsionnelimpulsionnel ((jusqujusqu’à’à 500 W) : 500 W) : micro micro soudagesoudage, micro , micro
ddéécoupecoupe, , ddéécapagecapage,, usinageusinage
Les lasers Les lasers FibresFibres ((jusqujusqu’à’à 8 kW) : 8 kW) : SoudageSoudage, , ddéécoupecoupe,,
Les lasers Les lasers FibresFibres monomodesmonomodes ((jusqujusqu’à’à 1000 W) : 1000 W) : micro applicationsmicro applications
Les lasers Les lasers àà diodes (diodes (jusqujusqu’à’à 4 kW) : 4 kW) : soudosoudo--brasagebrasage, , traitementtraitement de surface, de surface,
soudagesoudage polympolymèèrere,,
Les lasers Les lasers àà impulsions ultra impulsions ultra courtescourtes ((jusqujusqu’à’à 50 W) : 50 W) : applications applications athermiquesathermiques, ,
ablation, ablation, perperççageage
Les lasers Les lasers excimexcimèèresres ((jusqujusqu’à’à 100 W) : 100 W) : photo ablation, photo ablation, marquagemarquage
lumilumièère = onde re = onde éélectromagnlectromagnéétiquetiqueLaser YAG Laser YAG --> 1064 nm> 1064 nm
Laser Fibre/disque Laser Fibre/disque --> 1060 nm> 1060 nm
Laser Laser àà diodes diodes --> 808 > 808 àà 949 nm949 nm
Laser COLaser CO 22 --> 10600 nm> 10600 nmLaser Laser ExcimerExcimer --> 308 / 248 / 193 nm> 308 / 248 / 193 nm
Laser YAG triplLaser YAG tripl éé --> 355 nm> 355 nm
visiblevisible Infra rougeInfra rouge radioradioultraultra --violetvioletrayon Xrayon Xrayon gammarayon gamma
Les rayonnements visiblesLes rayonnements visibles
Le marchLe marchéé en 2009en 2009
Source Laser Source Laser FocusFocus WorldWorld
Le marchLe marchéé en 2009en 2009
Source Laser Source Laser FocusFocus WorldWorld
Le marchLe marchéé en 2009en 2009
Source Laser Source Laser FocusFocus WorldWorld
Les Lasers dans lLes Lasers dans l’’industrieindustrie
3535
Le laser qui travaille Le laser qui travaille
2424
Les lasers pour le travail des matLes lasers pour le travail des matéériauxriaux
StStéérrééolytographieolytographie
Frittage de poudre mFrittage de poudre m éétalliquetallique
MicroMicro--CLADCLAD
●●P = 100 WP = 100 W●●V= 400 mm/minV= 400 mm/min●●DDéébitbit de de poudrepoudre : : ≈≈ 530 mg/min530 mg/min●●Cp Cp -- Ti: 45Ti: 45 --75 75 µµmm●●largeurlargeur ≈≈ 550550--600 600 µµmm●●ÉÉpaisseurpaisseur par par couchecouche : 140: 140µµm m
11
fibre laserfibre laser
200 W200 W
PrototypagePrototypage
10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100
W/cm2
108
107
106
105
Temps d'interaction ou durée d‘impulsion (s)
Soudurepar
conduction
Soudureprofonde
Découpe
Perçage
StructurationGravure
1J/cm 2
106 J/cm 2
ionisation vaporisation fonte
Nettoyage
QS-Laser pulses laser thermiques(Nd:YAG) cw-Nd:YAG,CO 2
Les lasers pour le travail des matLes lasers pour le travail des matéériauxriaux
Cuir
Papier
Carton
Plastiques
Bois
Métaux
La dLa déécoupecoupe
Laser CO2Laser CO2
< 6000 W< 6000 W
2323
Les lasers pour le travail des matLes lasers pour le travail des matéériauxriaux
Les machines de dLes machines de déécoupecoupe
2121
Le soudageLe soudage
PiPièèces automobilesces automobiles
Echangeurs thermiquesEchangeurs thermiques
TurboreacteursTurboreacteurs
Laser Laser CO2, CO2,
YAG, fibreYAG, fibre
<10 kW<10 kW
2020
Exemples de soudageExemples de soudage
Soudage de raidisseurs sur le fuselage d’Airbus
1919
Exemples de soudageExemples de soudage
Soudage dSoudage d’’acier revêtu Zinc avec une roulette de acier revêtu Zinc avec une roulette de
pressionpression
Réglage du positionnement du
faisceau laser \molette
Injection de la fibreSystème de renvoi du
faisceau
Molette Cross Jet + diaphragme
11
22..1133
..11
44 55 66..11
33..22
33..33
22..22
66..22
YAG laserYAG laser
4 kW4 kW
1818
Machine de soudageMachine de soudage
1717
BrasageBrasage
Brasage de composants Brasage de composants éélectroniques :lectroniques :
diode laserdiode laser
30 W30 W
1616
Durcissement LaserDurcissement Laser
Durcissement Laser localisDurcissement Laser localisééExemple : outil coupantExemple : outil coupant
diode laserdiode laser
<1 kW<1 kW1515
Rechargement LaserRechargement Laser
Buse coaxiale brevetBuse coaxiale brevetéée par IREPA Laser e par IREPA Laser
YAG laserYAG laser
4 kW4 kW
Rechargement LaserRechargement LaserExemple : siExemple : sièèges de soupapeges de soupape
1414
AS50 sur un axe aluminiumAS50 sur un axe aluminium
SiSièèges de ges de soupapessoupapes
RRééparation dparation d ’’aubes de turbineaubes de turbine
APPLICATIONS :
Revêtement anti-usure : outils forage, outils agricole,
Réparation, reconstruction : aubes de turbine, moule,
Dépôt de Stellite sur soupapes,…
Protection anticorrosion
Prototypage rapide
CO2 ,YAG CO2 ,YAG laser ou laser ou
diode laserdiode laser
22--4 kW4 kW
Rechargement LaserRechargement Laser
Revêtement antiRevêtement anti --usureusure
1313
Soudage PolymSoudage Polymèèresres
Soudage PlastiqueSoudage Plastique
CO2 laserCO2 laser
30 W30 W
Soudage film soupleSoudage film soupleExemple : PochesExemple : Poches
1212
CO2 laserCO2 laser
30 W30 W1111
Le marquage laserLe marquage laser
1010
Marquage laserMarquage laser
99
Machine de marquageMachine de marquage
Laser YAGLaser YAG
< 100 W< 100 W
88
La gravureLa gravure
77
DDéécapage de surfacecapage de surface
ApplicationsApplications ::
Monuments Monuments historiqueshistoriques
MoulesMoules dd’’ injectioninjection
DDéésoxydationsoxydation,,
Decontamination Decontamination nuclnuclééaireaire et et bactbactéériologiqueriologique
HuileHuile, , graissegraisse, , peinturepeinture, , ……
YAG YAG QswQswlaserlaser
200 200 mJmJ66
Les Les micromicro--applicationsapplications
MicroMicro--soudagesoudage
55
MicroMicro--ddéécoupecoupe
Les Les micromicro--applicationsapplications
44
Les Les micromicro--applicationsapplicationsMicroMicro--perperççageage
33
CreditCredit photophoto
AF LaserAF Laser
IREPA LASERIREPA LASER
ES TechnologieES Technologie
LasagLasag
Laser ChevalLaser Cheval
PhenixPhenix systemssystems
QuantelQuantel
RofinRofin
SEI laserSEI laser
TrumpfTrumpf
IREPA LASERwww.irepa-laser.com
Concepteur de solutions laser
IREPA LASERIREPA LASER
Parc dParc d’’InnovationInnovation
FF--67400 ILLKIRCH67400 ILLKIRCH
TTéél : + 33 (0)3 88 65 54 00l : + 33 (0)3 88 65 54 00
Fax : + 33 (0)3 88 65 54 01Fax : + 33 (0)3 88 65 54 01
[email protected]@irepa.u--strasbg.frstrasbg.fr
Industrialisation des Recherches sur les Procédés et les Applications du Laser