Le « Friction Stir Welding » Ou Soudage Par Friction-Malaxage — Pirvox Radego Nouveau Lien
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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Cela serait plus difficile à réaliser sans soudage par friction en raison du fait que le métal et le plastique ont des points de fusion si différents. Le soudage par friction orbitale et le soudage par vibration linéaire sont des techniques utilisées sur les thermoplastiques. Le soudage par vibration linéaire utilise des vibrations et une pression pour frotter les pièces ensemble pour créer une fusion, tandis que le soudage par friction orbitale fait tourner les points d'un matériau contre la surface de l'autre. Étant donné que les plastiques commencent à fondre sous l'effet de la chaleur, le processus se poursuit jusqu'à ce que le plastique se soit ramolli. Ensuite, le processus est arrêté et, au fur et à mesure que le plastique refroidit, il forme une liaison. Ces processus aident à lier facilement une variété de matériaux différents sans nécessiter de matériaux supplémentaires ou d'écrous et de boulons. Ce site utilise des cookies pour améliorer votre expérience. Nous supposerons que cela vous convient, mais vous pouvez vous désinscrire si vous le souhaitez.
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Cette interaction entre les deux surfaces entraîne un frottement mécanique. Même si les deux matériaux à souder peuvent sembler lisses à l'œil nu, il existe des irrégularités au niveau microscopique. Ces irrégularités sont suffisantes pour générer un frottement entre leurs surfaces. Lorsque deux matériaux subissent un soudage par friction, le mouvement relatif entre eux et la pression qui leur est appliquée génèrent de la chaleur aux points de contact. Lorsque le processus se poursuit, la production de chaleur augmente également, et les deux matériaux commencent à devenir visqueux aux points de contact. Encore, le mouvement entre les deux favorise le mélange des deux parties à leurs points de contact, créant un lien ou une soudure. Différents types de soudage par friction Tout procédé de soudage qui utilise la friction comme moyen de créer la liaison peut être qualifié de soudage par friction. Cependant, il existe fondamentalement quatre types de procédés de soudage par friction. Voyons brièvement chacun d'entre eux pour comprendre les différences subtiles entre eux.
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Dans une application donnée, il peut entrer en compétition favorable avec les autres procédés utilisables, à savoir et essentiellement: le soudage en bout par résistance ou par étincelage, le soudage par bossage annulaire, le soudage par faisceau d'électrons et le brasage. Son point fort se situe au niveau de sa source de chaleur – de nature mécanique – particulièrement facile à réaliser et à maîtriser grâce à sa stabilité naturelle. Il en découle pour les machines une morphologie très simple et des avantages intéressants: pas d'appel de courant élevé, pas de projections, des outillages sans usure, pas d'apport de métal coûteux, un contrôle aisé, etc., appréciés dans les ateliers de construction mécanique. Pour autant que l'on puisse appliquer des serrages appropriés à la transmission du couple de friction et de l'effort de forgeage, il prend la première place par rapport aux autres. Le lecteur pourra également se reporter à l'article Procédés de soudage- Principes généraux et critères de choix pour les différents procédés de soudage.
Le prix Schweighofer de l'innovation technologique a été remis le 13 juin 2005 à une équipe franco-suisse conduite par Tony Pizzi (INRA-ENGREF-Université Nancy I) et Balz Gfeller (Suisse) pour leurs travaux sur le soudage du bois par friction. À la suite d'une erreur de manipulation, on a découvert que des pièces de bois soumises à un frottement important, suivi d'une mise en pression, pouvaient se souder entre elles sans qu'il soit besoin d'utiliser de la colle. À des températures supérieures à 180 °C, les constituants du bois (lignine et hémicellulose) changent en effet de comportement, de nouveaux composés chimiques apparaissent (furfural entre autres) et des liaisons très solides se forment dans les réseaux de fibres constituant le matériau. Des jonctions se forment en quelques secondes et leur résistance équivaut à celle des joints obtenus au bout de longues heures de séchage ou de polymérisation avec les colles acryliques ou vinyliques habituelles. Il est possible de souder des pièces planes d'une même essence ou de deux essences différentes.
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