Pourquoi choisir le soudage par friction-malaxage ? Avantages
Le soudage par friction malaxage (FSW) est une technique de soudage relativement nouvelle qui offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes de soudage traditionnelles. Le FSW a été développé dans les années 1990 par The Welding Institute (TWI) au Royaume-Uni et a depuis gagné en popularité dans de nombreuses industries, notamment l’aérospatiale, l’automobile et la marine. Dans cet article, nous examinerons les avantages du FSW et les raisons pour lesquelles il peut être le meilleur choix pour certaines applications de soudage. Voici quelques avantages :
Pas de fonte ni de fumées
L’un des principaux avantages du FSW est qu’il s’agit d’un procédé de soudage à l’état solide. Contrairement aux méthodes de soudage traditionnelles qui utilisent la chaleur pour faire fondre les matériaux à assembler, le FSW utilise un outil rotatif pour créer une friction entre les matériaux, ce qui les ramollit et les fait s’assembler. Cela signifie qu’il n’y a pas de fusion des matériaux et qu’aucune fumée n’est produite, ce qui fait du FSW une option plus sûre et plus respectueuse de l’environnement.
Des soudures plus solides
Comme le soudage par friction-malaxage n’implique pas la fusion des matériaux à assembler, il n’est pas nécessaire d’utiliser un matériau d’apport, ce qui permet d’obtenir une soudure plus résistante et plus cohérente. En outre, la friction créée par l’outil en rotation crée un matériau plastifié qui s’écoule autour de l’outil et se solidifie derrière lui, créant ainsi une soudure exempte de porosité et de défauts. Il a été démontré que le FSW produit des soudures plus résistantes à la traction et à la fatigue que les méthodes de soudage traditionnelles.
Polyvalence
Le procédé FSW peut être utilisé pour assembler une grande variété de matériaux, notamment l’aluminium, le cuivre, le magnésium et le titane. Il peut également être utilisé pour assembler des matériaux dissemblables, tels que l’aluminium et l’acier, ce qui peut être difficile à réaliser avec les méthodes de soudage traditionnelles. Le soudage par friction-malaxage peut être utilisé pour une variété d’utilisations, y compris la fabrication de pièces d’avions et d’engins spatiaux, de pièces automobiles et de navires.
Réduction de la distorsion et du rétrécissement
Les méthodes de soudage traditionnelles peuvent provoquer des déformations et des rétrécissements dans les matériaux assemblés, ce qui peut compromettre l’intégrité de la soudure. Le FSW produit très peu de distorsion et de rétrécissement, ce qui permet d’obtenir une soudure plus précise et plus exacte.
Réduction de la consommation d’énergie
Le soudage par friction-malaxage nécessite moins d’énergie que les méthodes de soudage traditionnelles, ce qui en fait une option plus économe en énergie. Comme le FSW n’implique pas la fusion des matériaux à assembler, il nécessite moins de chaleur et donc moins d’énergie pour créer la soudure. Cela peut se traduire par des économies significatives au fil du temps.
Des conditions de travail plus sûres
Comme le FSW n’implique pas la fusion des matériaux à assembler, il n’y a pas de risque d’étincelles ou de flammes, ce qui réduit le risque d’incendie ou d’explosion. De plus, comme il n’y a pas de fumées produites pendant le processus, il y a moins de risques de problèmes respiratoires pour les soudeurs.
Des temps de soudage plus rapides
Le soudage par friction-malaxage est plus rapide que les méthodes de soudage traditionnelles. Comme le FSW ne nécessite pas de matériau d’apport, il peut être réalisé en moins de passes, ce qui réduit le temps de soudage. Par ailleurs, le FSW peut être réalisé en une seule passe continue, ce qui élimine la nécessité d’arrêts et de démarrages répétés, d’où un processus plus efficace.
Réduction des coûts de maintenance
L’équipement FSW nécessite moins d’entretien que l’équipement de soudage traditionnel. Comme le procédé FSW ne nécessite pas de faire fondre les matériaux à assembler, l’usure de l’équipement est moindre, ce qui réduit le nombre de réparations et de remplacements. En outre, comme le FSW se passe de matériau d’apport, il y a moins de déchets de matériaux, ce qui se traduit par des coûts de matériaux moins élevés au fil du temps.
Respect de l’environnement
Comme le soudage par friction-malaxage ne fait pas fondre les matériaux à assembler, il n’est pas nécessaire d’utiliser des gaz de protection, qui peuvent être nocifs pour l’environnement. De plus, comme le FSW produit très peu de déchets, il s’agit d’une option plus respectueuse de l’environnement que les méthodes de soudage traditionnelles.
Une technologie de pointe dans de nombreuses industries
Les industries aérospatiale et automobile ont été les premières à adopter le FSW en raison de ses avantages. Par exemple, Airbus utilise le procédé FSW pour la construction de son avion A380, qui comporte une grande quantité de composants en aluminium. Le soudage par friction-malaxage a également été utilisé dans la construction du Space Launch System (SLS), la fusée nouvelle génération de la NASA qui transportera des hommes et des marchandises dans l’espace lointain. Le SLS comprend de nombreux composants fabriqués à partir de matériaux légers, tels que l’aluminium et le titane, qui sont assemblés par FSW. L’utilisation du procédé FSW dans ces industries a permis d’améliorer considérablement la qualité, la productivité et le rapport coût-efficacité.
Le soudage par friction-malaxage a également été appliqué dans d’autres industries, telles que la construction navale et le transport ferroviaire.
Par exemple, le soudage par friction-malaxage a été utilisé dans la construction des porte-avions de la série Queen Elizabeth pour la marine royale britannique. Les porte-avions comportent une grande quantité de composants en aluminium qui sont assemblés par soudage par étincelage. L’utilisation du procédé FSW dans la construction navale a permis de réduire le poids et d’améliorer le rendement énergétique, ce qui se traduit par des économies tout au long de la durée de vie du navire. Le FSW a également été utilisé dans la construction de wagons de chemin de fer, ce qui a permis d’obtenir des wagons plus légers et plus durables qui nécessitent moins d’entretien.
En bref
Le soudage par friction-malaxage offre de nombreux avantages par rapport aux techniques de soudage traditionnelles, ce qui en fait un choix judicieux pour diverses industries. Le FSW produit des soudures de haute qualité avec d’excellentes propriétés mécaniques. Il est respectueux de l’environnement, polyvalent et peut être utilisé pour souder des géométries complexes et des zones difficiles d’accès. Bien que la technologie FSW présente certaines limites, telles que le coût initial de l’équipement et le niveau de compétence requis pour l’utiliser efficacement, ses avantages à long terme l’emportent sur ces coûts. En conséquence, le soudage par friction-malaxage a été largement adopté dans des secteurs tels que l’aérospatiale, l’automobile, la marine et le transport ferroviaire, entre autres, et sa popularité devrait continuer à croître à mesure que de plus en plus d’industries reconnaissent son potentiel.
