Soudure laser, TIG ou MIG : quel procédé pour votre pièce ?

Aucun procédé de soudage n’est meilleur que les autres dans l’absolu. Le laser, le TIG et le MIG répondent à des besoins différents, et le bon choix dépend de votre pièce : son épaisseur, la précision de son accostage, sa sensibilité à la chaleur, le nombre d’exemplaires et le budget.

Xenia Laser ne pratique que le soudage laser. Nous ne faisons ni TIG ni MIG — et quand une pièce relève de l’un d’eux, nous vous le disons. Cette page compare les trois procédés tels qu’ils sont, avantages et limites compris.

Les trois procédés en deux phrases

Le soudage laser fond la matière avec un faisceau de lumière focalisé sur une tache très petite, sans contact avec la pièce. L’énergie est très concentrée : le cordon est étroit et profond, la chaleur reste localisée.

Le soudage TIG fond la matière avec un arc électrique entre une électrode de tungstène, qui ne fond pas, et la pièce. Le métal d’apport est facultatif et ajouté séparément, souvent à la main.

Le soudage MIG utilise lui aussi un arc électrique, mais l’électrode est un fil qui fond et sert de métal d’apport. Le fil est amené en continu par le pistolet, ce qui donne un taux de dépôt élevé.

Le comparatif

Laser (air libre) TIG MIG
Source de chaleur Faisceau focalisé, sans contact Arc électrique, électrode non fusible Arc électrique, fil fusible
Apport de chaleur Très faible, très localisé Élevé, sur une zone large Plus faible que le TIG au total, mais arc large
Zone affectée thermiquement Étroite Large Intermédiaire
Déformations Faibles Les plus marquées sur tôle fine Moyennes
Vitesse d’avance Élevée : 500 à 2 000 mm/min en moyenne dans notre atelier Lente Rapide
Tolérance au jeu entre pièces Faible : accostage précis exigé Bonne, grâce au métal d’apport Bonne, grâce au fil
Métal d’apport Aucun chez nous (le laser avec fil existe, nous ne le pratiquons pas) Facultatif Systématique
Épaisseurs de prédilection Du microsoudage à plusieurs millimètres en une passe Fines à moyennes Moyennes à fortes, en plusieurs passes
Soudage de pièces finies Oui, sans reprise dans la plupart des cas Plus difficile, reprise fréquente Rarement adapté
Répétabilité Paramètres numériques, rejoués à l’identique Dépend du soudeur en manuel ; bonne si automatisé Bonne si robotisé
Aspect du cordon Étroit, peu ou pas de coloration Très bel aspect Projections possibles, reprise fréquente
Investissement et outillage Élevés : machine et bridage spécifique Faibles Faibles
Soudage sur site Non (atelier) Oui Oui

Ce que le TIG fait mieux que le laser

  • Il pardonne un accostage imparfait. Le métal d’apport comble le jeu. Le faisceau laser, lui, est fin : sans matière à l’endroit exact où il frappe, il n’y a pas de cordon. Des variantes du soudage laser avec fil d’apport améliorent ce point ; nous ne les pratiquons pas dans nos locaux.
  • Il coûte peu à mettre en œuvre. Un poste TIG demande un investissement modeste et presque aucun outillage dédié. Pour une pièce unique, une réparation ou une retouche, c’est souvent la solution la plus raisonnable.
  • Il se déplace. Une soudure sur une installation existante, sur site, se fait au TIG, pas au laser.
  • Il permet d’ajuster le joint. Le choix du métal d’apport donne une marge de manœuvre sur la métallurgie du cordon que le soudage laser sans apport n’offre pas.
  • Il donne un très bel aspect entre les mains d’un bon soudeur.

Ce que le MIG fait mieux que le laser

  • Il dépose beaucoup de métal, vite. C’est le procédé de la charpente, de la chaudronnerie et des fortes épaisseurs soudées en plusieurs passes.
  • Il tolère les jeux des pièces de mécano-soudure, qui ne sont jamais parfaitement accostées.
  • Il est économique à l’achat comme à l’usage, et facile à robotiser.

Ce que le laser apporte

  • Très peu de chaleur dans la pièce. Selon les fabricants de postes de soudage, le laser apporte de moitié à environ 85 % de chaleur en moins qu’un procédé à l’arc sur une même pièce. Moins de chaleur, c’est moins de déformation et moins de contraintes résiduelles.
  • Une pièce finie reste finie. Une pièce déjà usinée, déjà traitée, avec des composants sensibles à proximité du cordon, se soude sans reprise.
  • La vitesse. Dans notre atelier, les vitesses d’avance se situent en moyenne entre 500 et 2 000 mm/min selon la matière, l’épaisseur et la pénétration visée. Sur des cordons apparents, le laser est couramment deux à trois fois plus rapide que le TIG.
  • La répétabilité. Tous les paramètres sont numériques : une fois le réglage qualifié, il est rejoué à l’identique sur chaque pièce. C’est la première raison de choisir le laser — détaillée sur la page Soudage laser.
  • La précision. Le faisceau atteint des zones et des dimensions qu’un arc ne permet pas, jusqu’au microsoudage. Nos limites réelles sont détaillées sur la page Capacités techniques.

Comment choisir

Le TIG ou le MIG sont probablement le bon choix si :

  • le jeu entre vos pièces est important ou variable, et ne peut pas être réduit ;
  • il s’agit d’une pièce unique, d’une réparation, ou d’un assemblage à faible valeur ajoutée ;
  • les épaisseurs sont fortes et la déformation n’est pas un problème ;
  • la soudure doit être faite sur site.

Le laser mérite d’être étudié si :

  • la pièce est déjà usinée ou traitée, et ne doit pas bouger ;
  • la zone affectée thermiquement doit rester minimale ;
  • la pièce est petite, fine, ou le cordon doit être étroit et précis ;
  • la série demande que chaque pièce soit soudée exactement comme la précédente ;
  • le cordon doit être étanche.

Dans les deux cas, envoyez-nous votre plan. Si le laser n’apporte rien qui justifie son coût sur votre pièce, nous vous le dirons — et nous vous orienterons vers le procédé adapté.

Pour aller plus loin : le laser sous vide face au faisceau d’électrons

Quand la pièce exige une pénétration profonde, l’absence totale de porosité et aucune contamination — sur le titane notamment —, le soudage à l’air libre atteint ses limites. Deux procédés prennent le relais, tous deux sous vide : le soudage par faisceau d’électrons, historique et éprouvé, et le soudage laser sous vide, plus récent. Le principe et l’intérêt du laser sous vide sont expliqués sur notre page Soudage laser sous vide. Ici, nous le comparons à son concurrent direct.

Dans nos essais, à matière et puissance égales, la pénétration obtenue sous vide atteint environ trois fois celle obtenue à l’air libre. Les deux procédés sous vide produisent des cordons de même nature : des essais publiés sur l’alliage de titane TA6V ont montré qu’à diamètre de faisceau égal, le laser sous vide obtient une pénétration presque équivalente à celle du faisceau d’électrons. Les différences tiennent surtout au vide nécessaire, aux contraintes d’installation et à la taille des pièces.

Laser sous vide Faisceau d’électrons
Niveau de vide Un vide grossier suffit : l’essentiel du gain est obtenu vers 1 mbar, avec de simples pompes mécaniques Vide poussé, beaucoup plus exigeant à atteindre
Mise sous vide Moins de 5 secondes sur notre machine De quelques secondes pour une petite pièce à beaucoup plus longtemps pour une grande chambre
Pénétration Forte : environ trois fois celle du laser à l’air libre dans nos essais La plus forte : jusqu’à plusieurs centaines de millimètres en une passe sur les machines les plus puissantes
Rayons X Aucun Émis au contact de la pièce : enceinte blindée obligatoire
Pièces aimantées Le faisceau n’est pas sensible aux champs magnétiques Un magnétisme résiduel peut dévier le faisceau hors du joint : démagnétisation ou blindage à prévoir
Cuivre Non soudé dans nos locaux Soudable, comme les autres métaux à forte conductivité
Taille des pièces Jusqu’à 500 × 500 × 500 mm sur notre machine standard ; équipement sur mesure au-delà Des chambres de toutes tailles existent, jusqu’aux très grandes pièces
Contamination Aucune Aucune

Le faisceau d’électrons reste le meilleur choix pour les très fortes épaisseurs, pour le cuivre et pour les très grandes pièces. C’est un procédé mûr, avec des décennies de retour d’expérience.

Le laser sous vide prend l’avantage sur les pièces de petite et moyenne taille, quand le temps de cycle compte, et sur les matériaux sensibles au magnétisme. Il n’impose ni vide poussé ni protection contre les rayons X.

Xenia Laser maîtrise le soudage laser sous vide et pilote ces productions au sein de son groupe. Nous ne pratiquons pas le soudage par faisceau d’électrons.

Votre pièce, notre avis

Envoyez votre plan à contact@xenia.fr, même au stade du prototype. Nous vous dirons quel procédé convient — y compris quand ce n’est pas le nôtre.

Sources