APPLICATION FSW

Réservoir en aluminium soudé par FSW

Optimisation de la production de réservoirs en aluminium : allier efficacité et solidité grâce au soudage par friction-malaxage (FSW).

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Pourquoi choisir le soudage par friction-malaxage pour l’assemblage de votre réservoir en aluminium ?

Les réservoirs en aluminium, essentiels dans diverses applications allant du stockage d’hydrogène liquide pour les avions à l’utilisation dans les lanceurs spatiaux, tirent un avantage significatif de la méthode du soudage par friction-malaxage (FSW). Cette technique maintient efficacement les propriétés mécaniques du matériau tout en garantissant une étanchéité parfaite des réservoirs, ce qui contribue à prolonger notablement leur durabilité.

100% étanche

Aucun risque de fuite (que ce soit du gaz ou du liquide). Procédé à l’état solide donc pas de porosité

Coût divisé par 2

Jusqu’à deux fois moins cher que le soudage à l’arc ou que le soudage laser.

Haute résistance

Jusqu’à 280 bar (4000 psi) sans post-traitement thermique.

Réduction du poids jusqu’à 2

Remplacement de l’acier inoxydable par de l’aluminium à haute résistance (2000 ou 7000).

Spécifications techniques des réservoirs soudés par FSW

Réservoirs de moins de 300 mm de diamètre

La fabrication des réservoirs ayant un diamètre de 300 mm est révolutionnée par l’utilisation de l’extrusion et du soudage par friction malaxage, qui offrent une polyvalence inégalée car les extrusions peuvent être intégrées de manière transparente à n’importe quel alliage d’aluminium, ce qui facilite le processus d’assemblage. La méthode d’extrusion rationalise l’ensemble du processus de fabrication en éliminant la nécessité d’un soudage longitudinal, ce qui simplifie le processus de production. En outre, l’adoption d’extrusions d’aluminium n’est pas seulement une mesure stratégique pour améliorer l’efficacité, c’est aussi une mesure rentable qui permet de réduire de manière significative les dépenses globales de fabrication.

Réservoirs d’un diamètre supérieur à 300 mm

Un réservoir d’un diamètre supérieur à 300 mm se compose généralement de plusieurs éléments : le corps (demi-collet) et deux bouchons d’extrémité.

Par conséquent, l’assemblage de ce type de réservoir en aluminium nécessite quatre soudures FSW :

Une soudure pour fixer le premier embout au corps, et une autre pour le deuxième embout.
Les soudures supplémentaires sont égales au nombre de panneaux du corps, ce qui, dans le cas présent, nécessite deux soudures.

Le soudage par friction malaxage est une technique de soudage sophistiquée reconnue pour préserver les propriétés mécaniques de l’aluminium, affichant un coefficient d’efficacité du joint allant de 70 à 100 %. De plus, le FSW assure des taux de défauts post-soudage très faibles, une répétabilité exemplaire et la capacité de souder habilement des alliages d’aluminium haute performance, y compris AA2024-T3 et AA2219-T8. Une fois soudé par friction malaxage, un réservoir cryogénique à hydrogène atteint non seulement une intégrité 100 % étanche, mais répond également aux exigences de qualité strictes requises pour de telles applications.

En outre, l’application du soudage par friction-malaxage joue un rôle essentiel dans la progression vers l’aviation sans émission en permettant le stockage sûr et efficace de l’hydrogène liquide. Cette approche garantit non seulement l’intégrité structurelle nécessaire pour résister aux conditions extrêmes associées au stockage de l’hydrogène à basse température, mais s’aligne également sur les objectifs de l’industrie aérospatiale en matière de carburants alternatifs durables et respectueux de l’environnement.

Le soudage par friction malaxage est utilisé pour le soudage circonférentiel des panneaux de véhicules de lancement ainsi que pour le soudage bout à bout des dômes, réduisant de moitié les coûts de processus associés. Cette technique facilite le soudage des alliages d’aluminium haute performance des séries 2xxx et 7xxx. Ces alliages, essentiels à la fabrication de lanceurs spatiaux, étaient auparavant non soudables ou posaient des défis considérables en matière de soudage.

De plus, le FSW contribue à la réduction du poids des lanceurs spatiaux en permettant le soudage de panneaux raidis plus légers. Ces panneaux peuvent accueillir des raidisseurs soudables de formes diverses, y compris des configurations croisées, triangulaires, axiales et circonférentielles. Les raidisseurs, qui peuvent être fabriqués par usinage ou extrusion, offrent une polyvalence et des options supplémentaires dans la construction des lanceurs.

L’utilisation du soudage par friction malaxage dans l’assemblage des réservoirs d’oxygène liquide offre une multitude d’avantages qui répondent aux exigences de cette application spécifique :

Le FSW produit des soudures 100 % étanches, garantissant ainsi une intégrité maximale dans la contenance de l’oxygène liquide,

Il confère aux réservoirs des propriétés mécaniques supérieures, améliorant leur robustesse structurelle et leur longévité,

Le FSW démontre un niveau exceptionnel de répétabilité dans le processus de soudage, garantissant des résultats constants et de haute qualité pour chaque réservoir produit.

Le soudage par Friction Malaxage appliqué aux réservoirs en aluminium en temps réel

Zoom sur le soudage par Friction-Malaxage à pion rétractable : la solution pour éliminer le trou de sortie

Dans les secteurs de l’aérospatiale et de l’aviation, le trou de sortie, un défi commun lors du soudage par friction malaxage (FSW), peut être résolu efficacement à l’aide d’un système à pion rétractable. L’image accompagnant ce texte montre un exemple de soudure FSW circonférentielle sur un réservoir en aluminium de 100mm de diamètre, utilisant de l’aluminium de grade 2024-T3 d’une épaisseur de 2,4mm. Il est important de noter que le trou de sortie à l’extrémité de la soudure a été comblé uniformément grâce à l’utilisation de la technique de pion rétractable.

Pour une compréhension approfondie du concept de pion rétractable, découvrez notre tête de soudage par friction malaxage, équipée d’un pion rétractable.

En savoir plus sur la tête de FSW à rétractable

soudage par friction-malaxage sans trou de sortie

Réservoir en aluminium : enjeux majeurs pour les secteurs critiques

L’aluminium s’impose comme le matériau de choix dans les secteurs aérospatial et spatial pour la fabrication de réservoirs, grâce à sa légèreté, sa résistance à la corrosion, et son équilibre parfait entre solidité et souplesse. Sa conductivité thermique exceptionnelle est également cruciale pour le contrôle des températures dans les environnements cryogéniques. Sa facilité de personnalisation permet de développer des conceptions de réservoirs à la fois innovantes et économiques, répondant ainsi aux exigences budgétaires sans compromettre la qualité.

Dans les secteurs critiques où la précision et la performance sont primordiales, la combinaison de l’aluminium et du FSW offre des avantages inégalés pour la réussite des missions.

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Approfondissez vos connaissances : nos ressources sur le soudage FSW de réservoirs

Vous souhaitez explorer davantage l’univers des réservoirs en aluminium soudés par FSW ? Immergez-vous dans un vaste éventail de connaissances grâce à nos webinaires, articles, et livres blancs. Cliquez ci-dessous pour découvrir une panoplie de ressources précieuses, conçues pour enrichir votre compréhension et affiner votre expertise dans ce domaine.

Conférence – 25 min – Replay

Soudage par Friction Malaxage : un cost killer dans l’industrie aéronautique

Découvrez une rediffusion de notre conférence qui se penche sur l’impact transformateur du FSW dans divers secteurs, y compris la fabrication de réservoirs, le stockage d’hydrogène, les lanceurs spatiaux, les alternatives de rivetage, l’efficacité des matériaux, etc.

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Livre blanc – 20 min

Principes et tendances du Soudage par Friction-Malaxage

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