19/10/2011 - Dernières avancées dans la technologie de soudage

Menéame

Le rembourrage est l’une des méthodes les plus utilisées pour relier des métaux, avec des concepteurs et des ingénieurs de production disposant d’une large gamme de processus où choisir. Les fabricants d’équipements de soudage et de consommables continuent de travailler à améliorer leurs processus, et certains des derniers développements ont un potentiel en qualité et en productivité, et même les ingénieurs de conception ont la possibilité de créer de nouveaux systèmes de fabrication qui jusqu'à présent n’ont pas été réalisables.

Gaz métal arc welding (GMAW) a été développé pendant la seconde guerre mondiale pour unir l’aluminium et d’autres matériaux non ferreux. Le soudage Métal intert gaz (Mig) est le plus largement utilisé dans les processus GMAW, étant adapté pour tout de petite fabrication à de grandes structures. Son parent le plus proche, le métal actif gaz (Mag), diffère principalement dans le type de gaz utilisé; et les deux procédés sont souvent mentionnés comme soudage Mig/Mag.

Un des inconvénients de la soudure est la distorsion de la pièce sur laquelle vous travaillez. Cependant, cela peut être contrôlé dans une large mesure par la conception de liaisons, en utilisant des systèmes et des accessoires de fixation, et par des processus de soudage optimisés. Ce dernier point est inclus parce que, par exemple, certaines des dernières machines de soudage Mig ont des fonctions de contrôle sophistiquées qui peuvent réduire significativement l’entrée de chaleur dans le soudage et donc la distorsion.

La réduction de la distorsion est l’un des facteurs les plus importants pour obtenir un soudage réussi et économique, en particulier pendant les réparations.

La distorsion dans les structures soudées se produit dans trois structures soudée par trois changements dimensionnels qui se produisent au cours du processus: la fixation longitudinale parallèle à la ligne de soudage; la fixation transversale à la ligne du soudage; et la rotation angulaire à travers la ligne de soudure. Un moyen de minimiser la tension et la distorsion est de refroidir la liaison pendant le soudage.

Processus hybrides

Pour les taux de production les plus rapides, le laser beam welding (LBW) offre des avantages en raison de sa forte densité de puissance qui se traduit par une petite zone touchée par la chaleur et des taux élevés de chauffage et de refroidissement. La taille du laser peut varier de 0,2 à 13 mm, mais seules les petites tailles sont utilisées dans les processus de soudage. La profondeur de pénétration est proportionnelle à la quantité d’énergie fournie, mais elle dépend également de l’emplacement du point focal: la pénétration est maximise lorsque le point focal est légèrement en dessous de la surface de la pièce de travail.

Un faisceau laser continu ou appuyé peut être utilisé, selon l’application: les impulsions mesurées en millisecondes seront utilisées pour souder des matériaux fins tels que des lames de rasage, tandis que les faisceau laser continus sont nécessaires pour les soudures plus profondes.

Hybrid laser arc welding (HLAW) combine le soudage laser et le processus GMAW, typiquement Mig ou Mag. Cela permet une plus grande flexibilité dans le positionnement en raison des propriétés de remplir des trous des processus GMAW, ainsi que de la vitesse élevée qui est attribuable au laser. Il est également possible d’obtenir un soudage de qualité, car le risque de saper le matériau est réduit.

Le premier de ces processus qui a été disponible commercialement était Hybrio HLAW d’ESAB. Ce système est entre trois et dix fois plus rapide que le soudage conventionnel, avec 80 - 90 % moins d’entrée de chaleur, ce qui permet d’obtenir des performances plus élevées.

La soudure laser produit un soudage étroit et profond à très grande vitesse. Il se produit avec très peu de contraction et de distorsion, ce qui réduit les coûts des traitements post-soldadura. Le soudage laser, cependant, est limité dans sa capacité à produire des soudures acceptables en conjonction avec des trous larges. Hybrio résout cela en utilisant GMAW en tandem avec le laser, ajoutant une quantité modeste de remplissage en métal.

Améliorations de la fabrication

Une autre société qui a récemment introduit le processus HLAW a été GE, qui défend que son système peut révolutionner la façon dont les produits sont fabriqués. La société suggère trois façons d’améliorer la fabrication:

· Vitesse de production : La soudure est un aspect fondamental de faire de nombreux produits contenant des pièces métalliques. C’est aussi l’un des principaux éléments de la consommation de temps des processus de fabrication. HLAW relâche plus rapidement, ce qui signifie que les produits industriels peuvent être produits plus rapidement. Pour ce faire GE utilise laser en fibre haute puissance à grande vitesse qui libère de l’acier jusqu'à 2 cm d’épaisseur avec un seul passage.

· Coûts d’expédition réduits: Traditionnellement, le soudage a lieu dans un environnement de fabrication loin d’où le produit fini sera utilisé.

Bibliographie: Welding development continue to boost productivity and quality. European DesignEngineer October 2011

Source: ToutProductivité.

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