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Soudage : une nouvelle technologie d’ici 2015

L’industrie du soudage repose depuis plusieurs années sur des technologies éprouvées. Soudage à la flamme, soudage à l’arc, soudage au laser ou au plasma, par explosion, par ultrasons, soudage électrogaz ou hybride, et bien d’autres.

Ce sont autant de technologies développées au fil des décennies pour répondre aux multiples applications et demandes des divers secteurs d’activité. Toutefois, le portrait pourrait changer d’ici 2015, alors qu’une nouvelle technologie fera son entrée sur le marché.

Breveté par The Welding Institute (TWI) de Londres en 1991, le procédé de soudage par friction-malaxage, aussi appelé soudage thixotropique, est encore méconnu ici au pays, du fait des fortes redevances exigées par l’institut britannique pour son utilisation.

Toutefois, selon Martin Caron, directeur des équipements industriels et de la productivité au Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ), les choses pourraient évoluer rapidement d’ici 2015.

« Dans deux ans, les redevances ne seront plus exigibles et, par conséquent, les investissements requis pour ce type de machinerie seront plus abordables. Actuellement, aucune machine du genre n’est en activité au Québec. Nous avons toutefois développé la cellule robotisée et les algorithmes de mouvement qui permettront l’introduction de ce nouveau procédé sur le marché québécois. »

À l’heure où les questions de poids prennent tout leur sens en matière d’efficacité énergétique  -  c’est le cas de l’industrie automobile, entre autres ,  le soudage thixotropique est tout indiqué, puisqu’il ne requiert aucun ajout de nouveau métal, contrairement aux technologies existantes.
« Le métal à souder est amené à un état pâteux. Il conserve donc toutes ses propriétés de base et le poids final est souvent inférieur à celui d’une soudure à l’arc, par exemple », nous explique Martin Caron.

Les secteurs d’activité ciblés par ce nouveau procédé présentent tous un stress de mouvement ou thermique. Le transport, l’industrie automobile, l’aéronautique, les trains et les bateaux bénéficieront assurément de cette nouvelle technologie.

Soudage hybride laser/GMAW. Crédit photo : photo prise par et chez Solutions Novika

Soudage hybride laser/GMAW.
Crédit photo : photo prise par et chez Solutions Novika

Maintenant, quelques mots sur certaines technologies déjà en place et couramment utilisées dans l’industrie.

Soudage à la flamme

Cette technologie est basée sur l’énergie thermique qui, générée par l’oxycombustion d’un mélange gazeux combustible et carburant, focalisée à la sortie de la buse du chalumeau, est utilisée pour faire fondre les bords à souder. Si un métal d’apport est requis, une baguette métallique tenue à la main est approchée de la flamme près du point de soudure.

Soudage à l’arc

Cette technologie se décline en deux catégories : avec électrodes non fusibles (soudage TIG pour Tungsten Inert Gas) et avec fils électrodes fusibles ou soudage semi-automatique (soudage MIG ou MAG pour Metal Inert Gas ou Metal Active Gas).

Dans les deux cas, il s’agit d’établir un arc électrique entre l’extrémité d’une électrode et la pièce à souder. Dans le premier cas, le procédé est utilisé sous la protection d’un gaz inerte, tel l’argon ou l’hélium. Dans le second, la nature du mélange gazeux diffère selon le type de soudure à réaliser.

Une fois automatisés, ces deux procédés amènent vers le soudage orbital, un procédé spécial pendant lequel un arc tourne sans interruption à au moins 360˚ autour d’une pièce fixe.

Soudages au laser et au plasma

Le principe du soudage au laser est fort simple. Un système optique concentre l’énergie du faisceau laser et génère un capillaire rempli de vapeurs métalliques dont les parois sont tapissées du métal liquide en fusion. Le faisceau laser assure donc la continuité métallurgique entre les pièces.

Le soudage au plasma est, quant à lui, considéré comme une évolution récente du soudage TIG, à la différence que l’arc est contraint soit mécaniquement, soit pneumatiquement, générant ainsi une densité énergétique supérieure.

Le soudage au plasma peut être réalisé sur un assemblage bout en bout jusqu’à une épaisseur de huit millimètres et est généralement utilisé en mode automatisé où les vitesses de soudage sont très élevées et les températures peuvent atteindre 10 000 ˚C.

Saviez-vous que ?

  • C’est au Bureau canadien de soudage (CWB) que revient la tâche de décerner les certifications CSA et CWB pour l’industrie?
  • Le robot utilisé par le CRIQ pour développer sa cellule et les algorithmes de mouvement a été réalisé par la compagnie Fanuc?
  • La vitesse maximale de soudage que l’appareil peut atteindre est de 2 000 mm/minute?
  • Le robot développé conjointement par Fanuc et le CRIQ utilise six axes de soudures différents?

 

Documents reliés

  1. Dépliant SFM (pdf reçu du CRIQ)

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