Présentation
Auteur(s)
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Cécile LANGLADE-BOMBA : Docteur de l’École centrale de Lyon - Maître de conférences à l’École centrale de Lyon
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Bernard VANNES : Docteur de l’INSA de Lyon - Professeur à l’École centrale de Lyon
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Pierre SALLAMAND : Docteur de l’INSA de Lyon - Maître de Conférences à l’université de Bourgogne
-
Dominique GREVEY : Docteur de l’INSA de Lyon - Professeur à l’université de Bourgogne
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
La recherche de l’optimisation de l’adéquation entre les sollicitations mécaniques, telles que tribologiques (usure, frottement...), ou physico-chimiques, telles que l’oxydation, et les propriétés des matériaux conduit naturellement à l’élaboration de structures à gradients fonctionnels. Le corollaire est la notion de traitements de surface. Aujourd’hui, le florilège des techniques permettant de réaliser de tels traitements est très vaste, leur pertinence dépendant du cahier des charges aussi bien technique qu’économique. Les techniques, qui s’appuient sur la mise en œuvre d’un faisceau laser, occupent une place particulière et privilégiée, ne serait-ce que parce que le panel des traitements envisageables ou déjà en production industrielle est très large.
En allant de la source (présentant une fiabilité industrielle) jusqu’au produit en passant par le transport, la mise en forme du faisceau et les techniques connexes, ce document a pour ambition de montrer le très grand potentiel des techniques lasers.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1990 par Jean-Marc PELLETIER, André-Bernard VANNES
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Accueil > Ressources documentaires > Matériaux > Corrosion Vieillissement > Méthodes de prévention et lutte contre la corrosion > Lasers de puissance et traitements superficiels > Spécificités des faisceaux lasers
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1. Spécificités des faisceaux lasers
Aujourd’hui la théorie concernant le rayonnement laser est bien connue [1] [2] [3] [4], aussi allons-nous nous contenter de mettre en avant les spécificités des faisceaux des lasers de puissance industriels.
Le terme laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ) s’applique à une source émettant un rayonnement monochromatique spatialement et temporellement cohérent.
Dans le cas des lasers de puissance, cette propriété de cohérence spatiale et temporelle est très limitée et n’est pas mise à profit pour les traitements superficiels.
1.1 Absorption de l’énergie
En revanche l’aspect monochromatique du faisceau est un élément important dans le choix d’une association source laser/matériau/effet induit. L’effet thermique, même s’il ne dépend pas que de la longueur d’onde, est prédominant dans le domaine de l’infrarouge alors que les effets chimiques sont essentiellement obtenus en utilisant un rayonnement de plus courte longueur d’onde (visible, ultraviolet).
L’effet est d’autant plus marqué que le faisceau est fortement absorbé par la cible. Ainsi le coefficient d’absorption A est une caractéristique importante de l’association d’un rayonnement et d’un matériau. Outre la nature chimique du substrat, son aspect de surface et la polarisation de la radiation incidente sont à prendre en compte. La figure 1 illustre l’influence de la composition chimique du substrat. Les lois de Fresnel permettent de déterminer la contribution des constantes optiques à l’absorption du rayonnement [5].
En plus du rôle joué par le substrat lui-même,...
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Spécificités des faisceaux lasers
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SALLAMAND (P.), PELLETIER (J.M.) - * - Materials Science and Eng. A171, 263 (1993).
-
(2) - MORDIKE (B.L.) - * - In Proc. 6th Euop. Conf. On Laser treatment of Material, ECLAT’96, 16-18 sept. 1996, Stuttgart, 307 (1996).
-
(3) - MAILLET (H.) - Le laser, principes et techniques d’applications. - Tech. et Doc. Lavoisier, Paris (1986).
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(4) - Von ALLMEN (M.) - Laser-beam interactions with materials, physical principles and applications. - Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, Londres, Paris, Tokyo (1987).
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(5) - BÄUERLE (D.) - Laser processing and chemistry. - Second edition, Springer, 649 p. (1996).
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(6) - STERN (G.) - Absorptivity of cw CO2 , Co and YAG laser beams by different metallic alloys. - Proceeding of ECLAT’90, p. 25-35.
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ANNEXES
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