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Le soudage FSW est utilisé par exemple par la NASA pour assembler les éléments de la fusée ARES 1, qui sont faits d'un aluminium-lithium (2195) à la fois très léger et très solide. Les procédés traditionnels rendent cet alliage poreux et amoindrissent donc sa résistance. L'outil est une tige du diamètre d'un crayon tournant à haute vitesse. La machine utilisée par la NASA mesure près de 12 m de haut, pèse 60 tonnes et il faut six opérateurs pour la faire fonctionner. Soudage par vibrations [ modifier | modifier le wikicode] Le soudage par ultrasons met à profit l'énergie dépensée à l'interface de deux pièces sous l'effet de vibrations mécaniques à haute fréquence. Elle permet de réaliser très facilement des points de soudure et des rivetages sur des pièces thermoplastiques, on l'utilise très couramment dans l'industrie automobile pour l'assemblage des phares, des tableaux de bord, etc. Le soudage par friction concerne essentiellement les métaux et les matières plastiques, mais une information quelque peu inattendue concerne la possibilité de souder des pièces de bois par friction.

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Soudage par friction en rotation automatisé Grâce à des systèmes robotisés flexibles, nous sommes en mesure, selon les souhaits, de chaîner plusieurs machines de soudage par friction les unes aux autres ou de les charger et décharger automatiquement. Avec ce procédé d'assemblage, nous adaptons le processus de soudage, les paramètres et les dispositifs à la pièce en question. Choisissez la machine qui vous convient: La gamme de produits KUKA est composée de nombreuses machines dotées de forces de pression différentes allant de deux à 1 000 tonnes. Vous souhaitez pas acquérir votre propre machine de soudage par friction en rotation? Ceci n'est pas un problème, vous pouvez effectuer vos soudage sur place, chez l'expert de l'automatisation. Depuis 1970, nous effectuons des soudages de sous-traitance, développons des pièces et fabriquons des prototypes pour des entreprises renommées.

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Quand bien même le FSW est bien connu et maîtrisé en Recherche et Développement, il peine à entrer de façon massive dans l'industrie. En effet, comme d'autres évolutions technologiques, le soudage par friction malaxage se heurte à certaines difficultés pour l'introduire au sein des PME et des ETI. Voyons comment les surmonter pour bénéficier de tous les avantages que le FSW apporte à différents niveaux dans la gamme de fabrication... 1. Quel est le principe du FSW? Le soudage par friction malaxage ou FSW (pour Friction Stir Welding) est un procédé de soudage inventé et développé par The Welding Institute en 1991. Il repose sur le principe d'un échauffement lié au frottement d'un outil en rotation ainsi qu'aux déformations plastiques engendrées par le malaxage. Ces effets combinés amènent la matière dans un état viscoplastique, ce qui créée une soudure de proche en proche lors de l'avance de l'outil. Figure 1 - Schéma de principe de fonctionnement du soudage FSW et exemples de soudures 2.

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Avec ce matériel, opérez vos soudages suivant trois modes: l'enfoncement constant, la hauteur constante et le temps constant. De même, au moment de la commande de votre machine, vous pouvez exiger que Mecasonic y intègre le système de changement rapide et un codeur pour mieux planifier vos processus industriels. Ainsi, vous vous assurez de larges possibilités dans l'assemblage de vos accessoires. La gamme MCRI de soudeuses par friction circulaire Cette gamme se compose de trois modèles de soudeuses entièrement modulables qui s'auto adaptent à vos processus. Elles facilitent un soudage de précision en rotation horaire et antihoraire de 3 à 8 mm, de 6 à 40 mm, puis de 30 à 170 mm de diamètre avec respectivement le MCRI 37, le MCRI 4 puis le MCRI 115. Ces machines confèrent aux pièces finales une résistance remarquable avec des contours propres et étanches. Et si vous souhaitez revisiter vos dernières actions, les soudeuses par vibration rotative MCRI vous permettent d'enregistrer ou d'extraire l'ensemble des résultats sur PC sous environnement Windows.

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Figure 3 – Raboutage de tôles à l'Institut de Soudure Dans un objectif d'allègement des structures, le FSW peut aussi être utilisé en remplacement des procédés d'assemblage mécanique tels que le rivetage, le vissage, le boulonnage, etc. Cette démarche est massivement investiguée par les acteurs du secteur aéronautique. Figure 4 – Exemple de principe de remplacement de rivet par du FSW Cette évolution permet cette fois: un allègement conséquent des structures, une réduction des opérations présentes dans la gamme de fabrication (suppression du perçage par exemple), la réalisation des opérations à des vitesses d'exécution plus importantes. Figure 5 – Soudage de panneaux de pavillon STELIA AEROSPACE à l'Institut de Soudure L'utilisation du FSW pour la fabrication de jonctions hétérogènes est une seconde voie d'allègement. Dans ce cas, l'objectif est d'adapter les matériaux et leurs performances au plus juste selon le design des composants fabriqués (mécaniques, thermiques, résistance à la corrosion…).

Outre l'application aux alliages d'aluminium, iI est aujourd'hui possible d'appliquer le FSW aux alliages de titane, de cuivre, de nickel et de magnésium et aux thermoplastiques. Le grand défi actuellement est son application aux aciers et aciers inoxydables. Le point dur concerne la résistance mécanique du pion et sa durabilité. Concernant les moyens de soudage du procédé FSW, on trouve soit des machines portiques rigides pour des épaisseurs supérieures à 5 mm, soit des robots polyarticulés pour les épaisseurs inférieures à 5 mm. Cette limite est une contrainte qui peut évoluer selon la rigidité du moyen FSW (figure 5). [[{"fid":"1826", "view_mode":"default", "fields":{"format":"default", "field_file_image_alt_text[und][0][value]":"", "field_file_image_title_text[und][0][value]":""}, "type":"media", "link_text":null, "attributes":{"height":320, "width":400, "style":"line-height: 1. 538em;", "class":"media-element file-default"}}]] Figure 5: Exemple

La raison de ce comportement est que les électrons de valence dans un métal sont beaucoup plus éloignés du noyau de l'atome que ceux des non-métaux. En se déplaçant le long d'orbites plus larges, les électrons de valence passent dans des régions éloignées de leurs atomes parents et sont exposés à l'attraction des noyaux voisins. Par conséquent, les électrons de valence dans les métaux ne sont jamais associés en permanence à un atome particulier, mais circulent librement dans un arrangement aléatoire comme une sorte de «gaz d'électrons» libre. Ainsi, la structure d'un métal peut être considérée comme un assemblage d'ions positifs constitués chacun du coeur d'un atome (noyau plus électrons non valents) immergé dans un «gaz» ou nuage d'électrons libres. L'attraction entre les ions positifs et le gaz d'électrons donne au métal sa structure et sa cohérence. Cette attraction forme le lien métallique. Lors du soudage de deux pièces du même matériau, si les deux surfaces à coller sont débarrassées des couches d'oxyde et de tous les autres contaminants, elles sont alors mises en contact intime l'une avec l'autre de sorte qu'il y a une mobilité entre les électrons des deux surfaces et les des forces de répulsion entre les atomes s'établissent, puis les deux surfaces vont se souder et la liaison entre elles sera similaire à celle entre deux grains du même matériau.

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