Brevet FR3054972A1 — publié le 20180216

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du traitement d'une surface ou d'une zone par faisceau laser, plus particulièrement du soudage par faisceau laser et a pour objet un dispositif de traitement d'une surface ou d'une zone par faisceau laser avec système de maintien thermique. Il est connu d'utiliser des appareils de soudage au laser qui utilisent un faisceau laser, notamment un faisceau laser de puissance. Le monde industriel a de plus en plus recours à ce type de soudage par faisceau laser pour assembler différentes pièces métalliques ou réalisées à partir d'un polymère. L'avantage du laser sur les autres technologies est qu'il est possible de diminuer les temps de cycle et d'améliorer les caractéristiques mécaniques de l'assemblage. En effet le cordon de soudure est plus fin ainsi que la zone affectée thermiquement. Un tel appareil de soudage comprend généralement une tête laser qui comprend un boîtier, un système générateur ou récepteur d'un faisceau laser de puissance permettant de générer un faisceau laser ou de recevoir un faisceau laser dans l'espace intérieur dudit boîtier, par exemple guidé par une fibre optique depuis un générateur éloigné, un système optique de collimation permettant d'obtenir un faisceau parallèle, un système optique de focalisation. Le boîtier comporte une ouverture frontale permettant la sortie du faisceau laser traversant l'espace intérieur du boîtier suivant un chemin optique prédéfini et le système de focalisation disposé dans ce dernier. Le système optique de focalisation comprend une lentille convergente permettant de concentrer le faisceau laser sur un foyer situé à l'extérieur du boîtier et sur lequel est positionné la surface ou la zone à traiter qui consiste généralement, pour des opérations de soudure, en une gorge formant la jonction entre deux pièces à souder et dans laquelle est dirigé le faisceau laser pour réaliser le cordon de soudure reliant fixement les deux pièces l'une à l'autre. Dans le cas, le plus fréquent, compte tenu de l'encombrement du générateur de faisceau laser de puissance et de ses contraintes, où le générateur est éloigné de la tête laser ou du boîtier, le système récepteur d'un faisceau laser, comprend généralement, soit un connecteur permettant de connecter une extrémité de fibre optique guidant ou amenant le faisceau 3054972 - 2 - laser jusque dans l'espace intérieur du boîtier 2 depuis ledit générateur et de positionner l'axe de ladite extrémité de fibre optique fonctionnellement dans l'axe du chemin optique du boîtier, soit un réseau de miroirs permettant de guider le faisceau laser jusque dans le boîtier. Dans certaines 5 têtes laser, plus rare, comprenant un système générateur d'un faisceau laser de puissance, celui-ci comprend un générateur de puissance disposé directement dans l'espace intérieur du boîtier ou à l'extérieur et à proximité de ce dernier. Pour permettre l'entrée du faisceau laser provenant de l'extérieur dans l'espace intérieur du boîtier, ce dernier comprend une 10 ouverture d'entrée ou d'admission à laquelle est relié le connecteur 3 ou directement le générateur laser, généralement par l'intermédiaire d'un système optique de collimation, éventuellement, intégré dans le connecteur ou le générateur. En outre, ces têtes laser sont généralement équipées d'un 15 système de protection de l'ouverture frontale permettant d'empêcher les particules, poussières ou projections de soudure susceptibles de passer à travers l'ouverture frontale et d'atteindre les composants, notamment les composants optiques situés dans le boîtier. Un tel système de protection se présente généralement sous la forme d'une vitre ou d'un verre disposé 20 devant l'ouverture frontale ou dans cette dernière. Cependant, ces appareils sont volumineux et encombrants, ce qui ne permet pas de les utiliser dans tous les cas de figures. Le document EP 1 273 382 décrit et illustre un appareil de soudage par faisceau laser de puissance miniaturisé de 500 watts à plusieurs 25 kilowatts, plus particulièrement 4 kW, qui répond en partie à la problématique de l'encombrement. A cet effet, il comprend une tête de soudage comportant une enceinte ou boîtier comportant une ouverture d'admission permettant l'entrée du faisceau laser dans l'espace intérieur du boîtier et une ouverture frontale pratiquée dans un côté frontal du boîtier et 30 permettant la sortie du faisceau laser après avoir suivi un chemin optique prédéfini. Le côté frontal est orienté, à l'état de fonctionnement, vers la surface à traiter. Le boîtier renferme également un miroir de renvoi positionné sur le chemin optique juste derrière l'ouverture frontale permettant de dévier le faisceau de 90° vers l'ouverture frontale située dans l'axe de la déviation. L'ouverture frontale est protégée des contraintes extérieures par un bouclier situé devant l'ouverture frontale en formant un obstacle mécanique et percé d'un trou centré sur le chemin optique et une 3054972 - 3 - buse de soufflage positionnée entre le bouclier et la paroi frontale qui ont pour effet d'arrêter ou de repousser les poussières et projections afin qu'elles n'atteignent pas les composants optiques situés dans le boîtier et notamment la lentille de focalisation. 5 Toutefois, un appareil du type de celui divulgué dans le document EP 1 273 382 ne permet pas d'effectuer un cordon de soudure de qualité suffisante dans une rainure profonde, ni d'utiliser une source ou générateur laser de puissance élevée, c'est-à-dire supérieure à 4 kW, et notamment avec une puissance allant au-delà de 8kW, notamment au-delà 10 de 10kW, et de répondre à un environnement thermique contraignant et varié, c'est-à-dire notamment dans un intervalle de température compris entre 10 et 300°C. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, le dispositif de traitement par faisceau laser d'une 15 surface ou d'une zone, selon la présente invention, ledit dispositif comprenant une tête de traitement au laser comprenant un boîtier, un système générateur ou récepteur d'un faisceau laser de puissance, un système optique de collimation, un système optique de focalisation et, de préférence, un système de protection contre les contraintes extérieures, ledit 20 boîtier comportant un côté frontal dans lequel est pratiquée une ouverture frontale permettant la sortie du faisceau laser, ledit boîtier renfermant au moins ledit système de focalisation, le système optique de focalisation et/ou le système de protection étant, éventuellement, au moins en partie, monté(s) dans ladite ouverture frontale ou adjacents à cette dernière, caractérisé en ce 25 qu'il comprend en outre un système de maintien thermique permettant un maintien thermique de l'espace intérieur du boîtier et/ou de l'ensemble de la tête, ledit système de maintien thermique comprenant au moins une plaque de maintien thermique, la ou au moins l'une desdites plaques, dite plaque de maintien thermique frontale, étant appliquée contre la face externe du 30 côté frontal en recouvrant ce dernier entièrement ou quasi entièrement ou intégrée dans, ou formant, au moins en partie ledit côté frontal. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins 35 schématiques annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de traitement d'une surface ou d'une zone par faisceau laser, selon la présente 3054972 - 4 - invention, montrant la tête de soudage au laser dudit dispositif, dans un mode de réalisation où la plaque de maintien thermique est appliquée et maintenue contre la face externe du côté frontale et où ladite tête comprend le système de déplacement du faisceau laser, 5 - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la tête laser représentée sur la figure 1 en vue de dessus, - la figure 3 est une vue en plan de dessous de la tête représentée sur la figure 1 montrant la partie frontale de cette dernière, avec la plaque de maintien thermique entourant l'ouverture frontale à travers 10 laquelle est émis le faisceau laser, - la figure 4 est une vue en perspective et en coupe transversale de l'ouverture frontale du côté frontal du boîtier et de l'ouverture traversante de la plaque de maintien thermique, lesdites ouvertures recevant le système de focalisation et le système de protection, 15 - la figure 5 est une vue en perspective de la tête représentée sur la figure 1 montrant en transparence l'espace intérieur avec les différents systèmes, - la figure 6 est une vue en coupe longitudinal de la tête laser représentée sur la figure 1, en vue de profil, à l'état de fonctionnement au- 20 dessus d'une surface à traiter comprenant une gorge séparant deux pièces à souder entre elles de forte épaisseur, et dont l'axe du faisceau est dirigé dans ladite gorge selon des angles d'incidences différents obtenus grâce au système de déplacement du faisceau laser, - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale de la plaque de 25 maintien thermique, dans un mode de réalisation préférentiel du système de maintien thermique. Les dessins montrent un dispositif de traitement par faisceau laser d'une surface ou d'une zone, selon la présente invention, ledit dispositif comprenant une tête 1 de traitement au laser, dite tête 1 laser, 30 comprenant un boîtier 2, un système générateur ou récepteur d'un faisceau laser de puissance 3, un système optique de collimation 4, un système optique de focalisation 5 et, de préférence, un système de protection 6 contre les contraintes extérieures tels que les poussières, particules ou projections. Le boîtier 2 comporte un côté frontal 2a dans lequel est 35 pratiquée une ouverture frontale 2b permettant la sortie du faisceau laser, ledit boîtier renfermant au moins ledit système de focalisation 5. Le système optique de focalisation 5 et/ou le système de protection 6 sont, 3054972 - 5 - éventuellement, au moins en partie monté(s) dans ladite ouverture frontale 2b ou adjacents à cette dernière. Le système générateur ou récepteur d'un faisceau laser de puissance 3 permet de générer un faisceau laser ou de recevoir un faisceau 5 laser (représenté en traits interrompus sur les figures 5 et 6), par exemple guidé par une fibre optique ou par un réseau de miroirs. Plus particulièrement, on comprendra par système générateur d'un faisceau laser, un système comprenant, de préférence, un générateur de puissance disposé directement dans l'espace intérieur du boîtier 2 ou à l'extérieur et à 10 proximité de ce dernier (cas non représenté sur les figures annexées). Plus particulièrement on comprendra par système de réception d'un faisceau laser (cas représenté sur les figures annexées), un système comprenant, de préférence, un connecteur 3 permettant de connecter une extrémité de fibre optique, non représentée, guidant ou amenant le faisceau laser jusque dans 15 l'espace intérieur du boîtier 2 depuis un générateur de faisceau laser de puissance éloigné du boîtier 2 ou de la tête 1 ou un réseau de miroirs, non représenté guidant ou amenant le faisceau laser jusque dans le boîtier 2 depuis un générateur laser de puissance éloigné. Dans le cas où le générateur laser est éloigné du boîtier 2 ou de la tête 1 ou situé à proximité 20 ou sur la face externe de cette dernière, le boîtier 2 peut comprendre une ouverture d'entrée ou d'admission 2c à laquelle peut être relié le connecteur 3 (figures 1, 2, 5, 6) ou le générateur laser ou le réseau de miroirs. En outre, comme on peut le voir également sur les figures 1, 2, 5 et 6, la présente invention peut prévoir que le système de collimation 4 25 soit placé entre le connecteur 3, auquel il peut être relié fonctionnellement, et l'ouverture d'entrée ou d'admission 2c, à laquelle il peut être relié fonctionnellement. Dans une forme de réalisation particulière, le connecteur 3 et le système de collimation 4 peuvent être disposés et fixé sur la face interne du côté frontal 2a du boîtier 2 qui peut se prolonger à l'extérieur de 30 ce dernier par exemple dans un décrochement 2d, formant un espace de réception, formé dans le profil du boîtier 2. Le connecteur 3 ou le générateur peut intégrer ou comprendre le système de collimation 4. Conformément à la présente invention, comme on peut le voir 35 notamment sur les figures 1, 3, 4 , 5, 6 et 7, une telle tête 1 comprend en outre un système de maintien thermique 7 permettant, de préférence par convection et/ou conduction, un maintien thermique de l'espace intérieur du 3054972 - 6 - boîtier et/ou de l'ensemble de la tête, c'est à dire des composants ou systèmes, notamment des composants ou systèmes optiques, pouvant être situés dans l'espace intérieur du boîtier 2 ou pouvant être situés à l'extérieur du boîtier 2, éventuellement en contact avec ce dernier et notamment sa 5 paroi frontale. En outre, le système de maintien thermique 7 comprend au moins une plaque de maintien thermique 7a, ladite plaque de maintien thermique 7a ou au moins l'une desdites plaques de maintien thermique, dite plaque de maintien thermique 7a frontale, étant soit, dans une première forme de réalisation, appliquée contre la face externe du côté frontal 2a en 10 recouvrant ce dernier entièrement ou quasi entièrement (figures 1, 3, 4, 5, 6), soit, dans une forme non représentée sur les figures annexées, intégrée dans, ou formant, au moins en partie ledit côté frontal 2a. Dans un mode de réalisation préférentiel (voir notamment les figures 1, 3, 4, 5, 6), où la plaque de maintien thermique 7a frontale est 15 appliquée contre la face externe du côté frontal 2a, la plaque de maintien thermique 7a frontale peut comporter une ouverture traversante 70a pratiquée dans l'épaisseur de cette dernière. En outre, la plaque de maintien thermique 7a frontale peut être positionnée de sorte que l'ouverture traversante 70a puisse être située en regard, ou dans l'axe, de l'ouverture 20 frontale 2b, c'est-à-dire que l'axe de l'ouverture frontale et l'axe de l'ouverture traversante 70a peuvent être confondus ou sensiblement confondus, voire être légèrement décalés angulairement entre eux. La plaque de maintien thermique 7a frontale, le cas échéant chaque plaque de maintien thermique, peut être appliqué et maintenue 25 fixement sur la face externe correspondante du boîtier 2 par exemple grâce à des rivets ou des vis 7d (figure 3). Dans un autre mode de réalisation, non représenté, où la plaque de maintien thermique 7a frontale est intégrée dans, ou forme, au moins en partie, le côté frontal 2a, la plaque de maintien thermique 7a peut 30 comporter une ouverture traversante 70a pratiquée dans l'épaisseur de cette dernière. Dans ce cas, l'ouverture traversante 70a peut former ou constituer, au moins en partie, l'ouverture frontale 2b. Dans un mode de réalisation préférentiel du système de maintien thermique 7, comme on peut le voir sur la figure 7, la plaque de 35 maintien thermique 7a peut renfermer, ou comprendre dans son épaisseur, une canalisation 71a de transfert thermique par convection et/ou conduction recevant un fluide caloporteur, par exemple de l'eau ou un gaz. Le système 3054972 - 7 - de maintien thermique 7 peut comprendre en outre des moyens de mise en circulation et en température, non représentés, du fluide permettant de faire circuler le fluide dans la canalisation 71a et d'assurer son refroidissement ou chauffage avant d'alimenter la canalisation 71a. D'autre part, de 5 préférence, les moyens de mise en circulation et de mise en température 7b, 7c peuvent être situés en dehors de la tête 1, c'est-à-dire en un point éloigné de cette dernière, de façon à ne pas encombrer la tête 1 laser et à alléger cette dernière. La canalisation 71a peut comprendre une entrée 711 a et une sortie 710a, connectées auxdits moyens de mise en circulation et en 10 température pour permettre l'entrée et la sortie du fluide depuis lesdits moyens de mise en circulation et en température. Les moyens de mise en circulation et en température du fluide caloporteur dans la canalisation 71a peuvent comprendre, par exemple, un actionneur tel qu'une une pompe et un échangeur qui peut éventuellement 15 être intégré dans ladite pompe. Un tel échangeur peut par exemple comprendre, selon l'effet de transfert thermique recherché, un groupe froid avec un compresseur ou une résistance thermique, voire un système avec effet Peltier. La canalisation 71a peut être formée, comme on peut le voir sur 20 la figure 7, par un réseau d'au moins une conduite 72a dont la paroi interne peut comprendre des picots ou autres reliefs 73a créant un écoulement du fluide avec des turbulences. Pour positionner une zone de tels reliefs 73a dans la conduite 72a, celle-ci peut comprendre un élargissement adapté pour recevoir ladite zone de relief (figure 7). Ainsi, au niveau de cette zone 25 spécifique de la canalisation 71a, l'échange thermique peut être plus accentué ou plus ciblé sur un composant ou un système donné de la tête 1 laser situé dans l'axe de ladite zone. Dans un deuxième mode de réalisation, non représenté, la plaque de maintien thermique 7a peut renfermer, ou peut comprendre dans 30 son épaisseur, au moins un module thermoélectrique, plus particulièrement au moins un module à effet Peltier, alimenté en courant électrique. Le système de maintien thermique 7 peut comprendre en outre une source de courant électrique reliée au(x)dit(s) module(s) pour l'alimenter en courant électrique. De préférence, la source de courant électrique peut être située 35 en dehors de la tête 1. Un tel module thermoélectrique peut réaliser ainsi un transfert thermique par effet de conduction. 3054972 - 8 - Dans un troisième mode de réalisation, la plaque de maintien thermique 7 peut renfermer des moyens de transfert thermique par changement ou transition de phase ou d'état liquide/vapeur d'un fluide. De tels moyens peuvent par exemple consister en un caloduc. Dans le cas d'un 5 tel caloduc la plaque de maintien thermique peut former une enceinte hermétique renfermant le fluide en équilibre avec sa phase gazeuse. On comprendra que dans le cas où la présente invention prévoit plusieurs plaques de maintien thermique 7a, ces dernières peuvent être appliquées ou intégrées contre au moins l'un des autres côtés, que le 10 côté frontal 2b, du boitier 2 et peuvent présenter les mêmes caractéristiques de forme, structurelles et fonctionnelles que la plaque de maintien thermique 7a frontale. On comprendra également que les différentes formes de réalisation précitées de la plaque de maintien thermique 7a peuvent concerner aussi bien la plaque de maintien thermique 7a frontale que, le cas 15 échéant, au moins l'une des autres plaques de maintien thermique 7a appliquée ou intégrée dans l'un des autres côtés du boîtier 2. Si on se réfère aux figures 1, 2, 5 et 7, on peut voir que la ou au moins l'une des faces internes des côtés du boîtier 2, de préférence la face interne du côté frontal 2a, peut constituer une surface support, qui peut 20 s'étendre à l'extérieur du boîtier 2, sur laquelle surface support peut être fixé le système optique de collimation 4 et, le cas échéant, le miroir de renvoi 8a du système de déplacement 8. Le système de maintien thermique 7 permet ainsi d'effectuer un transfert thermique entre la plaque de maintien thermique 7a et la tête 1, 25 notamment l'espace intérieur du boîtier 2 et/ou les surfaces reliées à ce derniers, telles que la surface support sur laquelle sont fixés les différents composants ou systèmes optiques, c'est-à-dire un transfert thermique de la source chaude vers la source froide, ladite source froide ou chaude étant, selon la situation thermique, la plaque de maintien thermique 7a ou la tête 1 30 laser, ce qui a pour effet de pouvoir maintenir thermiquement la tête 1 laser. Par conséquent, dans le cas où la tête 1 laser se trouve dans un environnement avec des températures élevées, par exemple entre 80° et 300°, il est possible de refroidir ladite tête, par un réglage du transfert thermique grâce à la plaque de maintien thermique 7a adaptée à cet effet. 35 Dans le cas où la tête 1 laser se trouve dans un environnement avec des températures plus basses, par exemple inférieures à 10°, il est possible de réchauffer la tête 1 laser par un autre réglage du transfert thermique grâce à 3054972 -9 la plaque de maintien thermique 7a adaptée à cet effet. Ce maintien en température de la tête 1 laser, c'est-à-dire notamment le maintien en température des composants ou systèmes optiques, permet l'utilisation de lentilles optiques de petites diamètres et/ou une puissance du faisceau très 5 élevée, selon, de préférence, les valeurs de diamètre et de puissance mentionnés plus loin. Bien entendu, la présente invention peut prévoir une plaque de maintien thermique comprenant plusieurs moyens de maintien thermique 7 tels que ceux décrits précédemment selon les différents modes de 10 réalisation précités. Un tel système de déplacement permet, lors des phases de soudage, de réaliser un suivi du cordon de soudure sans nécessiter un actionneur extérieur déplaçant la tête 1 laser. Il permet aussi d'élargir le cordon de soudure et donc de l'interface mécanique entre les deux pièces à 15 souder et de pallier à l'excès de jeux entre les deux pièces à assembler. Il permet encore un préchauffage dans des zones déterminées lors d'un procédé de soudage hybride. On notera, que le dispositif selon la présente invention peut aussi permettre l'utilisation combinée d'une torche MIG, MAG ou TIG, c'est-à-dire une utilisation avec une tête 1 laser hybride 20 comprenant pour la partie laser les mêmes caractéristiques que la tête 1 laser selon la présente invention. La tête 1 laser du dispositif selon la présente invention peut ainsi fonctionner efficacement dans un domaine de température contraignant, par exemple entre 10° et 300°. 25 Le système de collimation 4 comprend au moins une lentille de collimation 4a et en ce que la lentille de collimation 4a présente, pour une distance focale donnée, un diamètre compris entre 12,7 mm et 38,1 mm, de préférence de l'ordre de 25,4 mm et la puissance du laser est supérieure à 2.5 kW, préférentiellement comprise entre 4.5 kW et 10.5 kW, plus 30 préférentiellement supérieure à 10.5 kW. La tête 1 peut comprendre en outre un système de déplacement 8 du faisceau laser comprenant un miroir de renvoi 8a disposé sur le chemin optique du faisceau laser en amont de l'ouverture frontale 2a dans le boîtier 2. Le miroir de renvoi 8a, de préférence du type miroir galvanométrique, est 35 apte et destiné à renvoyer le faisceau laser vers l'ouverture frontale 2a. Le système de déplacement 8 peut comprendre en outre des moyens de déplacement angulaire 8b, par exemple un moteur galvanométrique ou autre 3054972 - 10 - moteur ou moyen permettant l'actionnement du déplacement du miroir de renvoi 8a, qui peut être commandé par un système de pilotage décrit ci-après, permettant d'actionner le pivotement du miroir de renvoi 8a autour d'un axe de pivotement 8c entraîné en rotation par ledit moteur auquel il est 5 relié fonctionnellement. Le déplacement du miroir de renvoi 8a a pour effet de modifier l'orientation du faisceau laser sur le système optique de focalisation 5 et de placer le faisceau laser en un grand nombre de points différents sur la surface ou la zone à traiter. A noter que le système de déplacement 8 peut comprendre en outre, sur le chemin optique du faisceau 10 laser dans l'espace intérieur du boîtier 2, au moins un autre miroir de renvoi. Par ailleurs, pour compenser, d'un point de vue de la distance focale, les déplacements éventuels du faisceau laser à l'aide d'un tel système de déplacement, le système de focalisation peut comprendre une 15 lentille de focalisation de compensation, par exemple du type connu sous le nom de lentille f-thêta. De préférence le système de collimation 4 peut être prévu de sorte que le faisceau laser puisse pénétrer ou entrer dans l'espace intérieur du boîtier 2 suivant un axe d'admission perpendiculaire à l'axe de 20 l'ouverture frontale 2b et l'axe de pivotement 8c du miroir de renvoi 8a peut être prévu de sorte à être perpendiculaire à l'axe de l'ouverture frontale 2b et à l'axe d'admission du faisceau laser. D'autre part, le dispositif selon la présente invention peut prévoir en outre une buse de soufflage 8d, ou autre moyen de soufflage, apte à projeter un fluide sur le miroir de renvoi 25 pour assurer son propre maintien thermique. Ce maintien thermique du miroir de renvoi 8a peut aussi être complété par la présence de la plaque de maintien thermique 7a qui assure un maintien thermique principale de la tête 1 laser. Le système de protection 6 peut comprendre un élément de 30 protection 6a, tel qu'un verre, une vitre ou autre matériau capable de laisser passer le faisceau laser, et/ou une buse de soufflage 6b tel que la buse de soufflage décrite dans la demande de brevet n° FR 16 57757 ou un autre moyen de soufflage ou de protection dudit élément connu de l'art antérieur. La buse de soufflage 6b et/ou la plaque de maintien thermique 7a 35 permettent alors le maintien en température de l'élément de protection 6a et donc sa protection aux variations de températures et/ou à une exposition à des températures basses ou élevées. A noter qu'une telle buse de soufflage 3054972 - 11 - peut être logée au moins partiellement dans l'ouverture traversante 70a de la plaque de maintien thermique 7a. En outre, le dispositif peut comprendre un système de pilotage 9 permettant de piloter, le cas échéant, la puissance du générateur du 5 faisceau laser et, le cas échéant, le système de déplacement 8 du faisceau laser, c'est-à-dire, dans sa forme de réalisation préférentielle, les moyens de déplacement 8a du miroir de renvoi. Il peut comprendre en outre une interface homme machine, non représentée, permettant de connaître l'état du fonctionnement du dispositif et notamment de la tête 1 laser. La 10 communication, grâce à ladite interface, peut se faire, à l'aide d'un câble ou sans fil, sur un terminal qui peut être, par exemple, un ordinateur, un automate, un téléphone mobile ou une tablette électronique. Le système de pilotage 9 peut comprendre une carte électronique 9a, comprenant par exemple un processeur et des mémoires pouvant contenir les instructions de 15 pilotage des différents systèmes de la tête 1 laser susceptibles d'être pilotés, pour réaliser les opérations de soudure. Une telle carte électronique 9a de pilotage peut être embarquée dans la tête 1, de préférence dans l'espace intérieur du boîtier 2 pour ne pas être exposée aux contraintes environnementales extérieures. 20 En outre, la tête 1 peut comporter une interface de connexion 10, qui peut être amovible, par exemple par vissage, de préférence fixée sur la face externe du boîtier 2 en communiquant avec son espace intérieur et permettant la connexion électrique de la carte électronique de contrôle 9a avec une source électrique extérieure, non représentée, et/ou, de façon 25 filaire ou par radio fréquence, avec l'interface homme/machine placée à l'extérieur et/ou, le cas échéant, permettant la connexion fluidique, au moyen de conduits 6c, entre la buse de soufflage 6b et/ou la buse de soufflage 8d, et un générateur fluidique, non représenté, situé à l'extérieur de la tête 1 pour alimenter en fluide ladite buse de soufflage 6b. 30 A noter que les buses de soufflages 6b et 8d, dans le cas où la présente invention prévoit ces deux moyens de soufflage, assurant respectivement le propre maintien thermique de l'élément de protection 6a et du miroir de renvoi 8a, peuvent être en partie commun et se diviser le cas échéant vers leur buse de soufflage respective (voir notamment les figures 2 35 et 5). 3054972 12 Le boîtier 2 de la tête 1 laser peut comporter un couvercle 2e amovible, formant de préférence le côté opposé au côté frontal 2a, permettant un accès à l'intérieur du boîtier 2. Ainsi, le dispositif selon la présente invention, grâce au 5 système de maintien thermique 7, permet de mettre en oeuvre un faisceau laser de puissance, voire de forte puissance, c'est-à-dire une puissance mentionnée ci-dessus, tout en garantissant une température maîtrisée au niveau de la tête 1 et des systèmes optiques et, le cas échéant, du système de pilotage embarqué dans la dite tête. Par ailleurs, ce maintien en température 10 permet l'utilisation de lentilles de faibles diamètres, c'est-à-dire avec les diamètres, mesurés en millimètre, mentionnés ci-dessus, ce qui a pour effet de réduire notablement l'encombrement des systèmes optiques et de la tête 1 laser. Le dispositif selon la présente invention est donc tout à fait adapté pour pouvoir fonctionner dans un environnement avec des températures 15 élevées ou basse. Par comparaison, pour atteindre de telles puissances les appareils actuels nécessitent l'utilisation de lentilles de diamètre supérieur à 38,1 mm, voire supérieure à 50,8 mm. En effet, les systèmes actuels, notamment les têtes laser avec des lentilles de 25,4 mm, qui ne possèdent pas de système de maintien thermique, ne peuvent pas absorber les calories 20 contenues dans l'espace intérieur du boîtier ou à proximité. Le dispositif selon la présente invention permet ainsi d'obtenir une tête miniaturisée ou compact intégrant toutes les fonctionnalités essentielles d'une tête 1 laser tout en garantissant son maintien thermique. Le dispositif Il permet de souder des pièces 11, 12 de fortes 25 épaisseurs e, par exemple de l'ordre de 200 mm, avec une distance d pièce/tête 1 laser réduite, par exemple de l'ordre de 20 mm (figure 6). La présente invention peut avoir plusieurs domaines d'applications, par exemple : - utilisation du soudage hybride de forte épaisseur en chanfrein 30 étroit pour réaliser l'assemblage de pièces, par exemple des tubes d'acier des pipelines, qui nécessitent de préchauffer lesdites pièces à des températures élevées, par exemple comprises entre 80 et 300°C, et qui pourraient, sans le maintien thermique de la tête 1 laser, selon la présente invention, détériorer ou dégrader ladite tête 1 laser et notamment ses 35 composants ou systèmes optiques, - pour des soudures de pièces présentant des jeux plus importants que les jeux standards (supérieurs à 1/10ème de l'épaisseur) car il 3054972 - 13 - est possible grâce au système de déplacement de faire osciller le faisceau laser, par exemple la rainure ou gorge 13 entre deux pièces à souder (figure 6), par exemple sur 12 mm à point focal de 150 mm. Un tel dispositif selon la présente invention permet ainsi 5 d'effectuer un cordon de soudure de qualité suffisante dans une rainure profonde 13 (figure 6), et d'utiliser une source ou générateur laser de puissance élevée, c'est-à-dire, préférentiellement supérieure à 4 kW, et plus préférentiellement avec une puissance allant au-delà de 8kW, encore plus préférentiellement au-delà de 10kW, et de répondre à un environnement 10 thermique contraignant et varié, c'est-à-dire notamment dans un intervalle de température compris entre 10 et 300°C Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers 15 éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement d'une surface ou d'une zone par faisceau laser, ledit dispositif comprenant une tête (1) de traitement au laser comprenant un boîtier (2), un système générateur ou récepteur d'un faisceau laser de puissance (3), un système optique de collimation (4), un système optique de focalisation (5) et, de préférence, un système de protection (6) contre les contraintes extérieures, ledit boîtier (2) comportant un côté frontal (2a) dans lequel est pratiquée une ouverture frontale (2b) permettant la sortie du faisceau laser, ledit boîtier (2) renfermant au moins ledit système de focalisation (5), le système optique de focalisation (5) et/ou le système de protection (6) étant, éventuellement, au moins en partie, monté(s) dans ladite ouverture frontale (2b) ou adjacents à cette dernière, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de maintien thermique (7) permettant un maintien thermique de l'espace intérieur du boîtier et/ou de l'ensemble de la tête, ledit système de maintien thermique comprenant au moins une plaque de maintien thermique (7a), la ou au moins l'une desdites plaques, dite plaque de maintien thermique (7a) frontale, étant appliquée contre la face externe du côté frontal (2a) en recouvrant ce dernier entièrement ou quasi entièrement ou intégrée dans, ou formant, au moins en partie ledit côté frontal (2a). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de maintien thermique (7a) frontale est appliquée contre la face externe du côté frontal (2a) et comporte une ouverture traversante (70a) pratiquée dans l'épaisseur de cette dernière et en ce que la plaque de maintien thermique (7a) frontale est positionnée de sorte que l'ouverture traversante (70a) est située en regard, ou dans l'axe, de l'ouverture frontale (2b). 3. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de maintien thermique (7a) frontale est intégrée dans, ou forme, au moins en partie le côté frontal (2a) et comporte une ouverture traversante (70a) pratiquée dans l'épaisseur de cette dernière et en ce que l'ouverture traversante (70a) forme ou constitue, au moins en partie, l'ouverture frontale (2b). 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque de maintien thermique (7a) renferme, ou 3054972 - 15 comprend, dans son épaisseur, une canalisation (71a) de transfert thermique par convection et/ou conduction recevant un fluide caloporteur, par exemple de l'eau ou un gaz, et en ce que le système de maintien thermique (7) comprend en outre des moyens de mise en circulation et en température 5 (7b, 7c) du fluide permettant de faire circuler le fluide dans la canalisation (71a) et d'assurer son refroidissement ou chauffage avant d'alimenter la canalisation (71a), préférentiellement lesdits moyens de mise en circulation et de mise en température (7b, 7c) étant situés en dehors de la tête (1). 5. Dispositif, selon la revendication 4, caractérisé en ce que la 10 canalisation (71a) est formée par un réseau d'au moins une conduite dont la paroi interne comprend des picots ou autres reliefs créant un écoulement du fluide avec des turbulences. 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque de maintien thermique (7a) renferme, ou 15 comprend, dans son épaisseur, au moins un module thermoélectrique, plus particulièrement au moins un module à effet Peltier, alimenté en courant électrique et en ce que le système de maintien thermique (7) comprend en outre une source de courant électrique reliée au(x)dit(s) module(s) pour l'alimenter en courant électrique, ladite source de courant électrique étant 20 située de préférence en dehors de la tête (1). 7. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de maintien thermique (7) renferme des moyens de transfert thermique par changement ou transition de phase ou d'état liquide/vapeur d'un fluide. 25 8. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système de collimation (4) comprend au moins une lentille de collimation (4a) et en ce que la lentille de collimation (4a) présente, pour une distance focale donnée, un diamètre compris entre 12,7 mm et 38,1 mm, de préférence de l'ordre de 25,4 mm et la puissance 30 du laser est supérieure à 2.5 kW, préférentiellement comprise entre 4.5 kW et 8.5 kW, plus préférentiellement supérieure à 10.5 kW. 9. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la tête (1) laser comprend en outre un système de déplacement (8) du faisceau laser comprenant un miroir de renvoi (8a) disposé sur le chemin optique du faisceau laser en amont de l'ouverture frontale (2b) dans l'espace intérieur du boîtier (2), ledit miroir de renvoi (8a) étant apte et destiné à renvoyer le faisceau laser vers l'ouverture 3054972 - 16 - frontale (2b) et en ce que ledit système de déplacement (8) comprend en outre des moyens de déplacement angulaire (8b) permettant de faire pivoter ledit miroir de renvoi (8a) autour d'un axe de pivotement (8c) de sorte à pouvoir modifier l'orientation du faisceau laser sur le système optique de 5 focalisation (5). 10. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le côté frontal (2b) comporte une face interne (20b) qui constitue une surface support sur laquelle est fixé le système optique de collimation (4) et, le cas échéant, le miroir de renvoi (8a) du système de 10 déplacement (8). 11. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le système de protection (6) comprend un élément de protection (6a), tel qu'un verre, une vitre ou autre matériau capable de laisser passer le faisceau laser, et/ou une buse de soufflage (6b). 15