Focus sur la technologie du soudage par friction malaxage

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 enfin, le soudage par friction malaxage.

D’une manière générale, le soudage est défini comme un procédé d’assemblage persistant qui a pour objectif de garantir la continuité de la matière à associer. Dans le cas précis des pièces métalliques, cette continuité est effectuée à l’échelle atomique.

Une entreprise industrielle à Lyon fait partie de ces sociétés innovantes en Europe dans la conception et la fabrication de pièces complexes. Tra-c Industrie est identifiée comme hautement spécialisée dans la technologie du soudage par FSW.

FSW pour « Friction Stir Welding »

Le soudage par friction malaxage est un procédé de soudage à l’état solide qui consiste à joindre 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 resteraient 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 provoquée 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 cette matière se trouve en dessous de la température de fusion et entre deux états (liquide et solide), l’outil en rotation (et donc le pion) se déplace le long du joint à une certaine vitesse. La soudure des deux matériaux à associer est ainsi parfaite.

Les températures maximales atteintes durant l’opération doivent rester en dessous de la température de fusion de la matière.

Par conséquent, les difficultés rencontrées habituellement lors de 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 inexistantes.

Par rapport à des techniques de soudures classiques, voici quelques avantages du FSW :

  • Le procédé par FSW ne nécessite pas de préparation des joints et pas d’apport de métal, d’où un gain important en termes de masse.
  • La vitesse de soudage est plus rapide que pour des procédés à l’arc électrique.
  • Selon les matériaux à assembler , on peut atteindre des vitesses de soudage supérieures à 2m/minute.
  • Il ne requiert pas de gaz de protection et la consommation énergétique reste relativement faible.
  • La matière n’entrant pas en fusion, le FSW permet d’éviter les problèmes liés à la solidification comme la déformation.
  • Le cordon de soudure est constitué du même métal que les parties soudées.

Par ailleurs, différentes configurations de soudage sont envisageables avec le procédé FSW : soudage bout à bout, soudage en angle extérieur, soudage en recouvrement, soudage en T, etc.

Enfin, la réalisation de la soudure FSW permet d’assembler des alliages difficilement soudables avec les techniques classiques, comme des alliages d’aluminium, de magnésium ou de cuivre.

Crédit image : Tra-c Industrie

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