Les entreprises industrielles ont inlassablement recours à des tâches manuelles ou automatisées qui nécessitent d’assembler des matériaux entre eux, que ce soit dans le domaine de la construction, de l’aéronautique ou encore de l’automobile. Pour ce faire, il faut passer par la case – soudage. Il existe des dizaines de procédés, dont les plus connus sont le soudage laser, le soudage électrique, le soudage à l’arc, et le soudage par friction malaxage.
Le soudage par friction malaxage (ou FSW pour Friction Stir Welding) est un procédé de soudage à l’état solide qui consiste à assembler deux pièces en les amenant dans un état pâteux grâce à un pion en rotation. Ce procédé est principalement utilisé pour assembler des alliages d’aluminium, dont certains alliages sont difficilement soudables autrement (séries 2 000 et 7 000). Il offre également la possibilité de concevoir des assemblages hétérogènes (Aluminium/Cuivre, Aluminium/Acier…..).
La chaleur générée par le frottement d’une pièce cylindrique, dont le but est généralement de servir de surface d’appui provoque un ramollissement local, permet de façonner la matière. Lorsque la matière se trouve entre l’état liquide et l’état solide (en dessous de la température de fusion), l’outil en rotation (et donc le pion) se déplace le long du joint à une certaine vitesse afin d’effectuer la soudure parfaite des deux matériaux à assembler.
Les températures maximales atteintes durant l’opération restent en dessous de la température de fusion de la matière. Par conséquent le procédé de soudage par friction malaxage demeure une technique de soudage à l’état solide. Ainsi, des difficultés inhérentes à la soudure par fusion des alliages d’aluminium, telles que la formation de fissures, de porosité, la diminution de résistance dans la zone affectée thermiquement, sont en FSW.
La réalisation de la soudure juste avant d’atteindre la température de fusion des matériaux permet d’assembler des alliages difficilement soudables avec les techniques de soudage classiques, comme des alliages d’aluminium, de magnésium ou de cuivre.
A noter que différents configurations de soudage sont possibles avec le procédé FSW : soudage bout à bout, soudage en recouvrement, soudage en T, soudage en angle extérieur, etc.
Les avantages du FSW par rapport à des techniques de soudures plus «classiques» sont nombreux.
- 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).
Les industries comme la construction navale, l’aéronautique, l’industrie spatiale et l’automobile utilisent le soudage par friction malaxage.
Parmi les sociétés spécialisées dans les métaux et le soudage par friction malaxage, on retrouve notamment une entreprise industrielle à Lyon, Tra-c Industrie, leader européen du secteur.
BS
