La certification WPS (Welding Procedure Standard) est valide pour une application spécifique. Elle dépend du matériau, de son épaisseur et de la configuration de soudage. Pour chaque application, il est donc nécessaire de qualifier la soudure en fonction de ces paramètres. La certification WPS décrit ainsi tous les paramètres d’une soudure FSW de qualité pour une application spécifique. Elle est obtenue après les essais de qualification réussis sur les prototypes.

Non, un préchauffage externe n’est pas utile pour une opération de soudage avec la technologie FSW. Nous avons intégré à notre procédé de soudage une phase de temporisation qui évite cette phase. L’action de préchauffage est ainsi réalisée par l’outil lui-même en continuant de tourner au même endroit. Il est également possible d’augmenter l’échauffement de la matière en réduisant la vitesse de descente ou en augmentant la vitesse de rotation.

Un trou de sortie est laissé par l’outil FSW lors de la phase de retrait. Ce trou en fin de cordon n’a aucun impact sur la qualité de la soudure. Il peut être rédhibitoire pour certaines applications de soudures circulaires dans des domaines pointus comme l’industrie aéronautique. Pour éviter ce trou de sortie, nous avons conçu une tête de soudage FSW avec pion rétractable. Dans ce contexte, la phase de soudage s’effectue sur un tour complet afin de fermer la soudure. La remontée du pion...

Oui, le procédé de soudage par friction malaxage peut être appliqué pour assembler des alliages d’aluminium épais. Notre tête de soudage FSW permet d’accéder à des soudures de qualité allant jusqu’à 20 millimètres d’épaisseur du matériau de base.

La machine-outil est conçue pour fonctionner en contrôle de position. Le soudage par friction malaxage nécessite un contrôle d’effort, donc un capteur de force afin de contrôler le frottement de l’épaulement sur les pièces à souder. Intégré directement à la tête Stirweld, ce capteur mesure et maintient une pression constante. Le contrôle de force permet d’ajuster le positionnement de l’outil en fonction des variations de relief des pièces à assembler. Contrairement au contrôle de position de...

Oui, il n’est plus nécessaire d’incliner l’outil lors du processus de soudage FSW grâce à notre technologie. D’autres procédés de soudage par friction nécessiteront de paramétrer un angle d’inclinaison de l’outil pour améliorer l’état de la surface des jointures. Cette inclinaison a pour but de maintenir la matière malaxée sous l’épaulement et limiter ainsi les bavures. En choisissant l’outil FSW de Stirweld pour vos soudures, vous pouvez vous affranchir de ce paramètre d’inclinaison (tilt)....

Oui, il est essentiel de remonter les données de la force de soudage lors de l’opération. Cette information permet de contrôler en temps réel la qualité de la soudure. Nos têtes et broches FSW Stirweld sont conçues pour remonter ces données intelligentes grâce à son IHM performante.

Oui, un trou de ver est un défaut FSW également appelé tunnel dans le jargon du soudage par friction malaxage. Identifiable à l’œil nu, ce défaut de soudure se caractérise par une porosité présente le long du cordon de soudure. Le trou de ver est un défaut qui peut apparaître dans des soudures FSW bout à bout ou par transparence.

La profondeur de la pénétration de l’outil est un des principaux paramètres du procédé FSW pour garantir la qualité de la soudure. Pour cela, il est nécessaire de mener des tests prototypes afin de définir au mieux les paramètres de soudage. Un de ces indicateurs est la force exercée (en kN) dont dépend la profondeur de pénétration de l’outil. La profondeur de pénétration va donc dépendre de la force exercée lors de l’opération de soudage mais aussi de l’épaisseur des pièces à souder. En...

Oui, en soudure FSW, l’épaulement doit être en permanence en contact avec la surface de la pièce à assembler. C’est le frottement de l’épaulement contre la pièce qui assure l’échauffement nécessaire à l’opération de soudage par friction malaxage. L’épaulement est un des composants de l’outil FSW. Sa principale fonctionnalité est de chauffer la matière par friction de manière à ramollir les pièces à souder. Pour ce faire, l’outil FSW mis en rotation est plongé dans la matière jusqu’à ce que...

Les solutions FSW de Stirweld peuvent s’équiper d’outil à mesure de température. Le porte-outil intelligent de Stirweld s’installe simplement sur nos têtes et broches de soudage. Il permet de vérifier que la chaleur est constante lors du processus de soudage par friction malaxage. Pour une soudure de qualité et une utilisation sûre, l’interface de contrôle de monitoring retrace la température de l’outil.

Le bridage a un impact important sur la qualité des soudures, par exemple, sur des panneaux de grande taille à partir de machine-outil. Les deux pièces à assembler doivent être bien serrées sur un support de manière à résister aux efforts de soudage. Le système de bridage doit être dimensionné afin de contrer les forces générées par l’outil rotatif. Nous concevons un outillage de bridage afin de maintenir les pièces lors du processus de soudage par friction malaxage. Chaque gabarit de serrage...

Lors d’une opération de soudage FSW, l’épaulement apporte de la chaleur sur le dessus des pièces à souder. Cela peut provoquer une distorsion du matériau qui nécessite un usinage post-soudage afin de retrouver la bonne planéité. Pour contrôler cette déformation lors du soudage par friction malaxage, il convient d’apporter moins de chaleur sur la pièce. Pour ce faire, il est recommandé de souder plus vite. Il est également conseillé d’utiliser un outil FSW le plus petit possible. Nos équipes...

Dans les configurations de soudures bout à bout et par transparence, il existe plusieurs façons de positionner les pièces à assembler. Le joint en T en est une. Le soudage FSW joint en T est réalisé par l’intersection des deux pièces à angle droit, une pièce se plaçant au centre de la seconde. Il est nommé joint en T du fait du positionnement des pièces à souder ressemblent à la lettre « T ».

Une soudure réalisée par friction malaxage peut présenter des défauts de trou de ver ou de kissing bond. Afin de réparer ces défauts, il est nécessaire de procéder à un nouveau passage de l’outil FSW sur la soudure. Dans le cadre d’un défaut de trou de ver, l’opération de soudage est à renouveler en conservant la même position. Pour réparer un défaut de kissing bond ou de hooking, l’outil FSW sera à décaler légèrement de la soudure initiale. Nos experts FSW vous accompagnent dans la définition...

Par rapport à une tête FSW classique, la tête FSW avec pion rétractable est dotée d’une fonction supplémentaire : le retrait progressif du pion dans l’épaulement afin de combler le trou de sortie de la soudure FSW. Seule technologie d’outil FSW ne laissant pas de trou en fin de soudure, elle est très appréciée pour certaines applications, notamment pour des applications spatiales ou aéronautiques (réservoirs, remplacement du rivetage etc.). Le trou de sortie sur une pièce cylindrique devient...

Les types de soudure par friction malaxage les plus répandues sont la soudure bout à bout et la soudure par transparence. La configuration de soudage FSW la plus courante est le soudage en bout à bout. Les pièces à assembler, de même épaisseur, sont accolées l’une contre l’autre. Dans le cadre d’un soudage par transparence, les deux pièces sont placées l’une sur l’autre. Le choix du type de configuration de soudage FSW s’effectue en fonction des matériaux à souder et de la géométrie de la...

Dans cette configuration de soudage FSW, les pièces à assembler sont positionnées l’une sur l’autre. Cette géométrie d’assemblage permet de s’affranchir des contraintes lors du positionnement de matériaux dissimilaires ou de pièces d’épaisseur différente. Le soudage FSW par transparence conserve intacte la face arrière des pièces assemblées. Il permet ainsi d’éviter l’opération de meulage. Le soudage par transparence est une des configurations de soudage les plus courantes en soudage par...

Le manque de pénétration (abrégé LoP pour Lake of Penetration) apparaît lorsque le métal ne remplit pas totalement l’épaisseur du joint. Ce défaut interne peut se produire lors des opérations de soudures bout à bout. Cette absence de pénétration en racine est principalement dû au fait que le pion n’atteint pas le fond de la matière. Ainsi, un pion trop court ne permettra pas de souder toute l’épaisseur. Si la longueur du pion est adaptée, un manque de pénétration indique un effort de forgeage...

Il existe 5 principaux défauts de soudage FSW : Flash ou bavure sur les bords de la soudure ;Trou de ver ou tunnel qui désigne une porosité présente sur tout ou partie de la longueur de la soudure ;Manque de pénétration qui est un défaut interne de la soudure ;Hooking qui se visualise par une remontée en surface de la matière ;Kissing-bond qui apparaît lorsque l’adhésion est nulle.Les flashs et les trous de ver sont des défauts communs aux configurations de soudure en bout à bout et par...

La qualité des soudures FSW peut être vérifiée par des contrôles non destructifs (CND) et des tests destructifs afin de garantir leur conformité à la norme FSW ISO 25239. Le contrôle visuel permet d’observer les défauts visibles à l’œil nu qui apparaissent aussi bien sur les configurations bout à bout et par transparence. Le flash apparait sous forme de bavure sur les bords de la jointure. Le trou de ver est quant à lui identifiable par une porosité étendue sur tout ou partie de la longueur de...

FSW est l’abrégé de Friction Stir Welding, soudage par friction malaxage. Inventé en 1991 par The Welding Institute (TWI), le procédé FSW repose sur l’assemblage de deux pièces par l’échauffement des matières. L’état pâteux est obtenu grâce au frottement d’un outil rotatif couplé à un malaxage engendrant la déformation plastique. L’atout majeur du soudage par friction malaxage est sa capacité à assembler deux pièces sans atteindre la température de fusion. On parle de soudure à froid. Ainsi,...

Le soudage par friction malaxage (procédé FSW) consiste à assembler deux pièces en les amenant à un état pâteux grâce à un pion mis en rotation notamment grâce à un robot ou une tête FSW pour CNC. Plus précisément, l’outil rotatif est enfoncé dans la matière jusqu’à ce que l’épaulement touche la surface du matériau à souder. La friction permet de chauffer localement la matière à une température suffisante pour la rendre facilement malléable sans entrer en fusion. L’outil peut ensuite avancer...

Le hooking est un défaut de remontées en surface de la matière qui peut apparaître lors des opérations de soudage FSW par transparence. La matière remonte sur les bords de la zone d’avance et elle s’amincit du côté reculant. Ce défaut interne est détectable par macrographie. Le hooking est principalement dû à un manque de malaxage créant une réduction de la section soudée. Ce défaut de zone non soudée implique une diminution de la résistance mécanique de la soudure aux sollicitations en...

Afin d’assurer la solidité de votre soudure, elle doit réunir deux conditions essentielles : la juste pénétration de la soudure et l’homogénéité sur toute la longueur. Pour une tenue maximale, il est nécessaire que les pièces soient totalement pénétrées. Plus la pénétration de la matière est importante, plus la soudure FSW sera solide. Les matériaux doivent être malaxés sur toute leur longueur au niveau de la soudure. Sans cela, la résistance de la jointure s’en trouve réduite. La solidité de...

La force de soudage est la pression exercée par le robot ou la machine lors de l’opération de soudage par friction malaxage. Le contrôle de la force est un des éléments essentiels pour une soudure FSW de qualité. La force de soudage par friction malaxage se mesure en kilo Newton . La force appliquée est calculée en fonction de l’épaisseur, du matériau, de la configuration de soudage et de la pièce à souder. On définit comme force maximale de soudage la pression maximale pouvant être exercée...

Le trou de ver, appelé aussi trou tunnel (ou en anglais, wormhole), est un défaut que l’on peut rencontrer en soudage par friction malaxage (FSW). Il peut se former sur les soudures FSW bout à bout ou par transparence. Visible à l’œil nu, le trou de ver est une cavité interne dans le joint soudé. Cette porosité est présente sur toute ou partie de la longueur de la soudure. Mécaniquement, ce défaut de soudure se comporte comme une fissure. Le trou de ver est principalement dû à un mauvais...

En soudure, le flash désigne la bavure (appelée "flash" en anglais) du côté reculant due à la rotation de l’outil FSW. Le flash est le principal défaut que l’on peut rencontrer lors d’une opération de soudage par friction malaxage. Les bavures ou flash apparaissent essentiellement lors d’un apport de chaleur trop élevée en soudures FSW bout à bout ou par transparence. Cette chaleur intense est due à un effort important de soudage ou à une pénétration trop importante. Ces bavures sont visibles...

Oui, l’aluminium est un métal complexe à souder. Ce métal léger a la caractéristique de se ramollir à la chaleur qui peut provoquer une déformation. De plus, certains alliages d’aluminium exigeant peuvent subir des pertes de propriétés mécaniques selon le procédé de soudage. Il est donc indispensable de choisir les paramètres adaptés en fonction de la famille d’aluminium à souder. Souder de l’aluminium est ainsi une opération bien plus complexe que pour d’autres métaux. Le soudage de...

Souder de l’aluminium est une opération bien plus complexe que pour d’autres métaux. Le soudage de l’aluminium nécessite une grande maîtrise et un outillage adapté. Le meilleur moyen pour souder de l’aluminium est le soudage à froid ou plus précisément à l’état pâteux. Le soudage par friction malaxage est un procédé d’assemblage à froid innovant. La technologie FSW permet d'assembler des pièces sous l'effet de pression et friction exercées sans atteindre le point de fusion. C’est ainsi un...

Oui, il est possible de réaliser un soudage à froid ou plus exactement à l’état pâteux. Ce procédé repose sur l’assemblage de deux matériaux à l’état solide sans dépasser la température de fusion. Le soudage à froid s’applique notamment sur des pièces métalliques et plastiques qui peuvent se déformer à la chaleur. Il s’agit donc d’un procédé particulièrement intéressant pour l’aluminium. Le soudage à froid est également appropriée pour l’assemblage de matières dissemblables. La soudure à froid...

Afin de garantir la qualité d'une soudure FSW, il est nécessaire de réaliser une étude de prototypes en suivant la norme ISO 25239. Ces pièces témoins sont ainsi contrôlées par des essais destructifs et non destructifs. Les contrôles non destructifs (CND) comprennent à la fois le contrôle visuel de surface et l’inspection volumétrique. Certains défauts sont visibles à l’œil nu, tels que les bavures et les trous de ver. Ils peuvent donc être détectés facilement. D’autres tests CND peuvent être...

Oui mais certaines familles d’alliages ne sont pas soudables : 2xxx et 7xxx du fait de leur grande sensibilité à la fissuration. De plus, ce métal léger doit être soudé avec précaution afin que les pièces ne se déforment pas. Technologie de rupture, le soudage par friction malaxage (FSW) permet d’assembler tout type d’alliages d’aluminium, y compris ceux réputés comme insoudables comme certaines nuances d’aluminium des séries 2000, 6000 et 7000 par exemple.

La qualification de l’opérateur de soudage dépend de la technologie choisie pour souder l’aluminium. Il est possible de souder certains types d’alliages d’aluminium avec des procédés de soudage traditionnels tels que le TIG ou MIG. Ces techniques nécessitent que le soudeur dispose d’une qualification de soudeur (QS) délivrée par un organisme officiel de certification. Le soudage par friction malaxage s’utilise sur une machine-outil existante. L’usineur ou l’opérateur formé sur votre machine...

La technologie FSW offre de nombreux avantages aussi bien techniques qu'écologiques. Technologie de soudage verte, elle n’implique aucune fusion et aucun ajout de matière. Elle n’émet ni gaz toxique ni rayonnement UV. La consommation d’énergie est réduite par rapport aux autres techniques de soudage (TIG, MIG, EBW). Elle permet l’assemblage de matériaux tels que les alliages d’aluminium, reconnus comme difficilement soudables. Enfin, s’agissant d’un procédé mécanique, le FSW est facile à...

Le soudage par friction malaxage (FSW) garantit une qualité et une résistance des soudures supérieures à celles obtenues par les techniques classiques (TIG, MIG, EBW). Il existe 2 types de soudure en FSW : le soudage bout à bout ou par transparence. Le choix entre ces configurations dépend de l’application. Nos études prouvent que le soudage bout à bout offre une meilleure tenue en fatigue. De plus, ce type de soudure ne présente pas de défaut de hooking. Pour en savoir plus, consultez notre...

Le soudage par friction malaxage est un procédé de soudage à l'état solide et sans nécessité de métal d’apport. Cette technique est plus communément appelée FSW pour Friction Stir Welding. Cette technologie de rupture a été inventée et brevetée en 1991 par The Welding Institute (TWI). Comme son nom l’indique, le procédé FSW consiste à obtenir une soudure en combinant échauffement et malaxage grâce à la mise en rotation de l’outil. La chaleur nécessaire pour le soudage est obtenu par le...

Le soudage par friction (ou soudage par friction inertiel) est un procédé où la chaleur indispensable au soudage est obtenue en frottant l’une contre l’autre les pièces à assembler sous une pression axiale. Le soudage par friction malaxage (abrégé en anglais FSW) est une variante du soudage par friction. Le FSW est particulièrement adapté à l’assemblage de pièces non symétriques par rapport à l'axe de rotation. Grâce à un pion fileté, la matière est chauffée et ramollie afin d’assurer la...

Le soudage par friction malaxage est une technique de soudage à l’état solide qui n’atteint pas le point de fusion. Réputé pour permettre la soudure de matériaux difficilement soudables, le FSW sert principalement à l’assemblage de haute qualité de pièces en aluminium et en cuivre. Le procédé est également approprié pour l’assemblage de pièces dissimilaires en aluminium et en acier par exemple. Le FSW remplace les techniques classiques de soudage par fusion du fait notamment de l’excellente...

Le soudage par friction malaxage (abrégé en FSW pour Friction Stir Welding) a été inventé par Wayne Thomas du Welding Institute en 1991. Le TWI est un organisme britannique de recherche et de technologie, spécialisé dans le soudage. En 1995, un second brevet a été déposé pour étendre l’application au niveau de l’outil. Début 2015, le brevet du Welding Institute est tombé dans le domaine public. Le FSW a ainsi pu être exploité plus largement. Cette technologie trouve aujourd’hui des...

L’efficacité du soudage par friction malaxage est particulièrement reconnue pour l’assemblage de matériaux identifiés comme difficilement soudables, par exemple l’aluminium. La technologie de soudage par friction malaxage permet de souder tous les alliages d’aluminium. Le soudage par FSW des séries 5 000 conserve 100 % des propriétés mécaniques. Pour les séries 2 000, 6 000 et 7 000, il est constaté un abattement des propriétés de 10 à 20%. Son efficacité est reconnue et permet de dimensionner...