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Soudage des métaux à basse température : les avantages

Date de publication
4 août 2016
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soudage des métaux à basse température

Les 2 principaux brevets du soudage des métaux à basse température (friction stir welding) viennent de tomber dans le domaine public.

Tout le monde connaît le terme « soudage » et l’a certainement déjà pratiqué. Même sans le savoir. Par exemple, lorsque vous réalisez un bonhomme de neige. 2 boules de neige qui se collent ensemble peut être considéré comme un processus de soudage. Le soudage est un moyen d’assemblage permanent qui assure la continuité de la matière à assembler. En général, toutefois, on associe plutôt « soudage » à « métaux ». Les premières techniques recensées remontent d’ailleurs à l’âge de bronze.

Principe de la soudure

On fait fondre les pièces à assembler ainsi qu’un éventuel métal d’apport. Le refroidissement des différentes matières assure la continuité des pièces à assembler.

Si la technique semble simple du point de vue théorique, elle l’est nettement moins dans la pratique. Parce que de nombreux facteurs peuvent influencer la qualité de l’assemblage obtenu:

  • nature des matériaux,soudage des métaux à basse température
  • dimensions des pièces,
  • température,
  • atmosphère,
  • impuretés,
  • précision voulue,
  • post-traitements,
  • Etc.

 

C’est la raison pour laquelle chaque application particulière exige une étude préalable des conditions optimales. Et c’est pour cela aussi que des techniques de plus en plus élaborées voient le jour de manière permanente.

Le CEWAC : un centre de recherche à destination des PME?

Le CEWAC (Centre d’Études Wallon d’Assemblage et du Contrôle des matériaux) réalise des calculs, des modélisations (FEM et expérimentales), de la conception et du design dans le domaine du soudage.

Il assiste les PME dans le développement de démonstrateurs technologiques et/ou de prototypes industriels. Ce centre va jusqu’à la réalisation de préséries de pièces. Parmi les autres services proposés, on peut citer:

  • les contrôles qualité,
  • la mise au point et la qualification des procédures de soudage et des soudeurs,
  • la conception et la réalisation de bancs d’essais sur mesure (et des procédures associées),
  • les audits technologiques,
  • les expertises techniques et judiciaires.

 

Le CEWAC est constamment à la recherche de solutions innovantes et bon marché à destination des entreprises, pour des applications pointues. Une opportunité existe depuis peu. Elle s’appelle le « Friction Stir Welding », autrement dit le « Soudage par Friction Malaxage » ou encore le soudage des métaux à basse température.

Le soudage des métaux à basse température

Cette technique consiste à souder, grâce à une énergie mécanique, des matériaux à des températures inférieures à la température de fusion desdits matériaux. Ce sans apport de matière. Les matériaux restent donc à l’état solide, mais subissent localement de fortes déformations plastiques. Cet état « plastique avancé » est obtenu en malaxant le matériau avec un outil spécifique. Un peu comme si on mélangeait du beurre avec une cuillère pour le ramollir sans le fondre.

soudage des métaux à basse températureLa technique n’est pas récente en soi, puisqu’elle a été développée par « The Welding Institute » en 1991. Mais les 2 principaux brevets qui en protégeaient le concept de base viennent de tomber dans le domaine public. Ce qui la rend maintenant financièrement accessible à de nombreuses PME.

Le 1er brevet, déposé en 1991, protège le mode opératoire pour réaliser la soudure. Ce mode opératoire est en fait identique au fonctionnement d’une fraiseuse sur laquelle la fraise a été remplacée par un « outil non consommable ». Cet outil assure la friction, le malaxage, et donc le soudage.

Le 2e brevet, déposé en 1994, protège des modes de conception de cet « outil non consommable » afin d’en améliorer les performances.

Les avantages soudage des métaux à basse température

Cette technologie est spécialement adaptée pour les matériaux à bas point de fusion. On parle ici des métaux non ferreux, par exemple. La préparation des pièces avant soudage est réduite au strict minimum. Il en est de même pour les opérations post-soudage.

D’autres avantages non négligeables de cette technologie. Elle:

  • ne nécessite pas de consommables;
  • ne provoque pas d’arc électrique;
  • ne génère que de faibles déformations;
  • offre de bonnes propriétés mécaniques.

 

 

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