fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs du Laser Zentrum Hannover (LZH) sont parvenus à fabriquer, grâce à la technique de soudage laser, des récipients en verre destinés au stockage sécurisé de déchets dangereux. Avec la popularité croissante des véhicules électriques et la demande grandissante en matière de traitement des matériaux de batteries, ces récipients doivent répondre à des exigences strictes de protection environnementale, de sécurité opérationnelle et de stabilité à long terme dans les installations de stockage de classe IV.
Le verre constitue une option prometteuse en raison de son inertie chimique remarquable et de sa capacité, en tant que matériau à paroi épaisse, à stocker des substances dangereuses. Les résidus stockés ne réagissent pas avec le matériau du récipient, peuvent être facilement extraits et recyclés, ce qui est particulièrement important pour les futures méthodes de recyclage. Cependant, les récipients en verre traditionnels sont principalement fabriqués par des procédés à gaz chaud, qui présentent des limitations telles qu’un apport thermique incontrôlé, des contraintes internes élevées et une automatisation limitée. En comparaison, le soudage laser offre une vitesse de traitement élevée et un excellent potentiel d’automatisation.
Les chercheurs ont utilisé un laser CO2 comme source laser principale, avec une longueur d’onde de 10,6 micromètres et une profondeur de pénétration optique de seulement quelques micromètres. Compte tenu de la faible conductivité thermique du verre silicaté, ce laser a généralement du mal à souder complètement les pièces en verre. Cependant, les chercheurs ont démontré qu’en utilisant une seule source laser CO2, il est possible de chauffer simultanément les deux partenaires de soudage, permettant ainsi de fabriquer un récipient en verre fermé. Ils ont obtenu une soudure continue, sans microfissures ni vides, sur toute l’épaisseur d’une plaque de verre de 5 mm. Les tests de contrainte après un stockage de deux semaines ont montré que la résistance mécanique était maintenue, malgré la chaleur du faisceau laser.
La particularité de ce procédé réside dans le fait que le couvercle du récipient tombe automatiquement à la bonne position pendant le traitement sous l’effet de la gravité, rendant superflus les systèmes de manipulation complexes ou les dispositifs de serrage. Les chercheurs ajustent actuellement la géométrie des bords de la plaque de verre, dans le but de réduire les frottements pendant le soudage et de minimiser la formation de bosses et d’encoches au niveau des joints. Ce projet, intitulé « Nouvelle technique de fabrication pour la production de corps creux en verre soudés au laser destinés au stockage de résidus » (LasGLaReLa), est soutenu par le ministère fédéral de l’Économie et de l’Énergie (BMWi) sous le numéro de financement VN-KK5111715, en partenariat avec l’Université technique de Freiberg (TU Bergakademie Freiberg) et l’entreprise Glasbiegerei Pfaltz e.K.
