Le soudage par friction-malaxage de matériaux dissimilaires
Une soudure effectuée avec le procédé de soudage par friction-malaxage est générée par un outil et contrôlée par des paramètres opératoires. Dans le but de prédire la durée de vie d'un outil pour une application donnée, il est primordial de connaître les éléments influençant cette dernière. Trois éléments distincts doivent être étudiés ainsi que leurs interactions les uns sur les autres. L'outil de soudage, les matériaux d'assemblage ainsi que les paramètres opératoires sont ces trois éléments. Ils seront traités individuellement dans les paragraphes qui vont suivre puis leur influence mutuelle sera discutée. L'outil de soudage
Une soudure par friction-malaxage nécessite un outil de soudage. Actionné par la machine, cet outil subit l'ensemble des charges associées à ce type de procédé: haute température, haute pression, contraintes élevées en torsion, en compression et en flexion. Considérant ces charges, l'outil de soudage doit être résistant et rentable pour qu'une telle application soit considérée.
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La soudure par friction malaxage est comparable à la soudure par friction rotation. La soudure par friction malaxage, également dénommée FSW (Friction Stir Welding) a été inventée en 1991 par Wayne Thomas et a fait l'objet d'un brevet déposé en Grande-Bretagne par l'Institut TWI (The Welding Institute). 1 - Définition du procédé de soudage
Cette page est rédigée à partir de la documentation technique et commerciale ESAB. Le soudage Friction Stir Welding System ou Soudage par friction malaxage (brevet TWI) est un procédé de soudage par friction sans fusion. Le procédé est relativement nouveau et il est développé depuis 1992 par TWI et ESAB. Ce procédé est particulièrement adapté pour le raboutage de tôles et profilés en alliage d'aluminium. Il permet l'assemblage d'alliages d'aluminium réputés difficiles à souder (séries 2xxx et 7xxx). Ce procédé de soudage est aussi utilisé pour les jonctions hétérogènes Aluminium / Cuivre, Aluminium / Acier, Magnésium / Cuivre et Cuivre / Acier. Ce procédé assure des soudures de très haute qualité avec un minimum de déformations.
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Le grand défi actuellement, est son application aux aciers et aciers inox notamment dans la fabrication des tiges de Forage
Démonstration d'une soudure par friction malaxage sur cuivre – Living Lab de l'ENS Rennes
LES AVANTAGES DU SOUDAGE PAR FRICTION
Le soudage par friction trouve de nombreuses applications dans différentes branches de l'industrie où il permet:
Des assemblages de haute qualité, La rapidité par rapport aux procédés de soudage conventionnels Possibilité d'une automatisation du processus et une qualité constante. Pas de préparation spéciale des pièces. Peu de déformations après soudage Economies sur le coût des pièces soudées Métaux d'apport pas nécessaires Soucieux de l'environnement: pas de gaz de protection, pas de fumées de soudage ou rayonnement, moins de bruit Pas de nécessité de soudeurs agréés. COMMENT SONT SOUDEES LES TIGES DE FORAGE QUE NOUS COMMERCIALISONS? Le raccord est mis en rotation alors que le tube est mis en pression contre ce dernier. Une première pression faible est appliquée afin de minimiser le couple initial ainsi que les légères imperfections de surface.
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Il est important de noter que les températures maximales atteintes durant le procédé sont inférieures à la température de fusion de la matière: le procédé de soudage par friction malaxage est donc un procédé de soudage à l'état solide. De ce fait, certains problèmes inhérents à la soudure par fusion des alliages d'aluminium (comme la formation de fissures, de porosité, la diminution de résistance dans la zone affectée thermiquement) ne se rencontrent pas en FSW. Par ailleurs, le retrait de la couche d'oxyde avant soudage ou l'usage d'un gaz de protection ne sont pas nécessaires. Avantages
Procédé propre: pas d'émission de fumées. Bonnes caractéristiques mécaniques. Coût d'outillage et consommation énergétique faibles. Possibilité de souder ensemble deux matériaux aux caractéristiques différentes (par exemple aluminium et acier). Applications
Le soudage par friction malaxage est utilisé entre autres dans la construction navale, l' aéronautique, l' industrie spatiale et l'automobile. Lien externe [ modifier | modifier le code]
Démonstration de soudure par friction-malaxage du CRIQ (le CRIQ est une société d'État du Québec dédiée à la recherche industrielle)
L'Institut Belge de la Soudure asbl
Stirweld: applications et principe du FSW
TRA-C industrie, leader européen en Soudage par Friction Malaxage
Portail des technologies
elles permettent également une mise en forme après soudage, sans risques de fissuration (emboutissage ou pliage possible des pièces soudées). Au-delà de sa performance technique, ce procédé présente de réels atouts économiques et environnementaux; le soudage se réalise à l'état pâteux par l'action de l'épaulement et du pion de l'outil FSW; il ne nécessite pas d'apport de matière. Il permet d'éliminer des assemblages par visserie ou rivetage, allégeant ainsi les pièces. De plus, la technologie FSW ne demande pas de préparation de surface, ne dégage pas de gaz, de rayons UV ou de fumée. N'hésitez plus, expérimentez ce nouveau procédé et obtenez des soudures plus résistantes, et plus esthétiques. Vous souhaitez en savoir plus, consultez le flyer de présentation:
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