Comment souder l’aluminium sans défaut et à un coût contrôlé ?

Le soudage par friction malaxage ou FSW pour Friction Stir Welding est un procédé qui a été inventé en 1991 par The Welding Institute (TWI). C’est une technologie de soudage à froid des matériaux qui n'atteint pas le point de fusion. Lors d’une soudure par friction malaxage il n’y a donc pas d'état liquide mais pâteux de la matière, ce qui permet le malaxage des pièces entre elle.

L’outil FSW est mis en rotation et plonge dans les matériaux pour ensuite se déplacer sur le long des pièces tout en malaxant la matière afin d’effectuer l’opération de soudage. Principalement utilisé pour souder de l’aluminium, le FSW permet aussi de souder d’autres types de métaux, comme le cuivre ou de réaliser des assemblages dissimilaires en soudant de l'aluminium avec de l'acier par exemple.

Le soudage par friction malaxage est une technique fiable, durable et écologique. Cette technologie permet d’assembler des pièces étanches de manière industrielle et avec une résistance mécanique très élevée. Le FSW est un procédé répétable qui n’émet pas de gaz ni de fumées contrairement à d’autres techniques dites «  classiques ». En s’adressant aux entreprises soucieuses de l’éco-conception, le FSW devient aussi le choix évident d’une production plus respectueuse de l’environnement dans l’industrie. Cette technologie permet de réduire le brut d'usinage et donc d’utiliser moins de matière première car ce procédé ne nécessite pas l’utilisation d’un matériaux ou métal d’apport. En soudure par friction malaxage il n’y a qu’un seul consommable : l’outil FSW en lui-même.

D’un point de vue technique et économique, le FSW séduit de plus en plus de secteurs. Ce sont pour des applications dans l’aéronautique, le ferroviaire, le spatial ou encore naval, que de grands groupes tel qu’Ariane, Airbus ou Dassault ont décidé de s’orienter vers cette technologie. Offrant des réponses et des solutions à des contraintes techniques jusqu’à lors insurmontables, la soudure par friction malaxage permet de réaliser des économies et un gain de temps important lors d’une production industrielle. Ce procédé permet aujourd’hui de souder des matériaux dissimilaires, d’assembler des panneaux pour créer des pièces plus larges qui étaient jusque-là impossible à manufacturer en un seul process et tout cela avec des propriétés et des résistances mécaniques élevées.

 

La tête de soudage FSW Stirweld 

 

Le FSW étant une technologie couteuse elle peut demeurer difficile d’accès. Jusqu’à lors pour faire des soudures de friction par malaxage il était nécessaire d’utiliser des machines de soudage dédiées avec de nombreuses contraintes : un coût important, des temps de livraison très élevés ou encore le besoin d’un emplacement dédié au FSW dans l’atelier de production.

Mais aujourd’hui grâce au développement de nouvelles technologies, le FSW devient de plus en plus accessible. C’est notamment grâce à une start-up bretonne experte en FSW qui a conçu une tête de soudage par friction malaxage pour machine CNC, directement utilisable et installable en 15 minutes dans votre machine CNC.
 

Avec cette tête de soudage FSW installée dans votre CNC il est possible de réaliser entièrement et de manière industrielle et automatisée des plaques froides, réservoirs, panneaux raidis et encore beaucoup d’autres applications industrielles. Tout cela grâce à un changeur d’outils automatique étudié pour votre CNC, il est facile de passer du soudage par friction malaxage à de l’usinage et vice-versa. Les outils FSW, composés d'un épaulement et d'un pion sont eux aussi adaptables et facilement changeables.

Tête FSW à pion rétractable Stirweld : souder sans trou de sortie

 

Lors d’un soudage par friction malaxage, à la fin du procédé un trou de sortie est toujours laissé. Cela peut être résolu par l'utilisation d'une tête à pion rétractable. Cette technologie possède toutes les fonctions d’une tête FSW avec une fonctionnalité supplémentaire : son pion rétractable intégré.

Lors de la fin du processus de soudage par friction-malaxage avec pion rétractable, le pion de l’outil FSW se rétracte pour permettre de ne pas laisser de trou de sortie. Grâce à cette technologie, la tête de soudage à pion rétractable permet de réaliser des soudures circonférentielles avec une étanchéité parfaite et de fortes résistances mécaniques. Il est également possible de souder différentes épaisseurs sans avoir à changer d’outil FSW.

La tête possède aussi un suivi des données complets grâce à son Interface Homme Machine autrement appelée IHM :

• L’enregistrement et contrôle de la force.
• Le contrôle du refroidissement.
• La protection de la broche contre les charges et les vibration.
• L’enregistrement des données.

Conçue pour répondre aux problématiques de soudure des réservoirs en aluminium, la tête à pion rétractable est une technologie qui offre une soudure parfaitement étanche et plus résistante face à la corrosion et l’usure. Tout comme la tête de soudage Stirweld, cette tête FSW à pion rétractable est compatible avec tous les types de machines CNC à commande numérique.

 

La broche pour robot à forte charge est une extension qui apporte toutes les fonctionnalités standard du soudage par friction malaxage à un robot industriel. Cette broche FSW s’installe rapidement et convient à toutes les marques de robots à charge utile.

La broche une fois installée sur votre robot permet de réaliser des soudures avec des résistances mécaniques plus élevées qu’avec des techniques de soudure conventionnelles.

La broche Stirweld FSW pour robot est totalement hybride, elle permet à la fois l'usinage et le soudage par friction-malaxage de vos pièces grâce à un changer d’outil automatique. Cette broche vous permet d’ouvrir un large champ d’applications en matière de soudure. Une fois cette broche de soudage installée, elle vous permet de réaliser des soudures par friction malaxage en 3D, d’assembler des panneaux de plus de 10 mètres tout en conservant une cadence de production élevée et de manière industrielle. Cette broche de soudage FSW est conçue pour réaliser des pièces avec une haute productivité et de manière optimisé offrant la meilleure résistance mécanique.

Hautement instrumentée, la broche FSW pour robot permet d'assurer un contrôle qualité élevé. Cette technologie est aussi dotée d’une Interface Homme Machine ou IHM, ce qui permet d’obtenir un suivi des données intelligent : contrôle de force, vitesse de rotation, vibrations, force de forgeage mais aussi la mesure de température directement à partir de capteurs internes de la broche.
 

 

Depuis 2017, le savoir-faire de Stirweld est au service de l’accessibilité de la technologie de soudage par friction-malaxage à une échelle mondiale. Grâce à leur technologie, ils permettent la réduction drastique du coût d’investissement tout en conservant des qualités de soudures optimales. Stirweld vous propose un accompagnement et un SAV personnalisé sur la totalité du cycle d’industrialisation.

Si vous avez encore un doute, des questions, ou besoin d’être guider pour créer vos propres pièces ? Vous pouvez contacter l’équipe d’experts de Stirweld qui saura vous conseiller et répondre à vos besoins.