Machine FSW : choisissez la meilleure option
Machine dédiée, robot ou tête FSW pour centre d’usinage, faites votre choix !
Vous vous intéressez au soudage par friction malaxage et cherchez des points de comparaison pour réaliser le meilleur investissement ? Vous êtes au bon endroit ! Dans cet article nous aborderons point par point avec les différents critères à étudier lors du choix d’une solution FSW. Allons-y !
Soudage FSW : coût d’investissement
Le prix est un critère primordial lors du choix de votre solution FSW. Le prix est souvent intimement lié à la qualité, et la plupart du temps plus un produit est cher, plus sa qualité est élevée. Cependant, dans le cas précis des équipements de soudage FSW, cette idée s’avère éloignée de la réalité. Voyons pourquoi:
Lorsque nous parlons de machines spéciales FSW, le prix peut varier considérablement. A partir de 600.000 euros, vous pouvons acquérir une machine FSW permettant de souder 2 mètres de long. Toutefois, pour souder une plus grande longueur, ce prix va augmenter rapidement. Par exemple, pour souder plus de 10 mètres, l’investissement s’élève à 2 Millions d’euros. Mais pourquoi un prix aussi élevé ? La réponse est simple : les machines spéciales FSW sont produites à l’unité, et ne bénéficient donc pas d’économies d’échelle.
Parlons maintenant de la solution robot FSW. Le bras robotique est produit en série et son prix est donc assez bas. Néanmoins, ce bras seul ne peut pas effectuer le soudage FSW : une tête FSW motorisée doit y être associée, intégrée, et tout l’environnement logiciel doit être développé. Tout cela, produit de manière unitaire, va amener un poste de travail FSW robotique à atteindre un prix de 400.000 euros.
La solution Stirweld : ajouter une tête FSW à un centre d’usinage existant, ce qui réduit considérablement le coût initial d’investissement. Cette tête FSW est produite en série. Pour cette raison, le coût de la tête FSW Stirweld est inférieur à 100.000 euros, un prix beaucoup plus avantageux que les autres solutions FSW.
Capacité de soudage FSW : l’épaisseur des matériaux
95 % des applications sur le marché du FSW ont une épaisseur inférieure à 5 mm, mais ce n’est peut-être pas le cas pour votre application. Examinez les possibilités offertes par les différents équipements de soudage FSW pour déterminer celle qui convient le mieux à votre application.
Une machine spéciale FSW peut générer une force de soudage très importante, jusqu’à 60 kN. Sachant que 2 kN permet environ 1 mm d’épaisseur de soudure, la machine spéciale FSW peut atteindre jusqu’à 30 mm.
La force de soudage du bras du robot est limitée à 10 kN. Par conséquent, il est possible de souder jusqu’à environ 5 mm.
La force de soudage de la tête FSW Stirweld est de 25 kN, ce qui la positionne comme l’option intermédiaire pour la capacité de soudage. Avec la tête FSW, il est possible de réaliser des soudures d’une épaisseur allant jusqu’à 12 mm et 20 mm en configuration de soudure double face.
Machine FSW : délais de livraison
Une fois que vous avez décidé d’investir dans le soudage par friction malaxage, il est logique de vouloir y avoir accès rapidement. En outre, la technologie du soudage FSW offre un avantage concurrentiel opportun, à mettre en œuvre dès que possible. Voyons donc quels sont les délais de livraison des différents équipements de soudage FSW:
La machine spéciale FSW est fabriquée à la demande : une fois la commande signée, le processus de conception, de construction, d’assemblage, etc. est lancé. Par conséquent, le délai de livraison d’une machine spéciale pour FSW est long : entre 12 et 18 mois.
Il en va de même pour les robots FSW : leur délai de livraison est long. Pour la livraison d’un robot FSW, il faut compter environ 6 mois.
En revanche, le cycle de fabrication de la tête FSW est plus court, de sorte qu’elle est fabriquée en moins de 3 mois. De plus, Stirweld stocke des têtes de soudage, ce qui permet de réduire le délai de livraison à 15 jours seulement.
Précision de l’opération de soudage FSW
La précision du positionnement de l’outil FSW par rapport à la pièce lors du soudage par friction malaxage est primordial pour obtenir des soudures de qualité. Voyons ci-dessous les précisions de soudage des différentes solutions FSW :
La machine spéciale FSW est très précise. Plus spécifiquement, elle revendique une précision de 0,01 mm.
Dans le cas du robot FSW, la précision est de 1 mm. Cette faible précision est due au manque de rigidité des articulations du robot et, par conséquent, à l’importante élasticité des robots sériels. Les déformations du robot sous les forces élevées du FSW provoquent une déviation latérale de l’outil du FSW, ce qui a un impact sur la qualité de la soudure.
La tête FSW Stirweld offre le même niveau de précision qu’une machine FSW spéciale, c’est-à-dire une précision de 0,01 mm.
Contrôle de force FSW
Une force constante doit être exercée sur la pièce afin de produire des soudures par friction-malaxage de qualité. C’est pourquoi le contrôle de la force est obligatoire et est présent avec le même niveau de qualité sur les machines spéciales FSW, les robots FSW ou la tête FSW pour machine CNC.
Empreinte au sol des différents équipements FSW
Lorsque vous voulez investir dans une nouvelle technologie, vous devez tenir compte de l’espace que prendra la machine dans votre atelier. Pour les ateliers de petite ou moyenne taille, ainsi que pour ceux qui possèdent déjà un grand nombre de machines, cette caractéristique peut faire la différence et permettre ou non l’accès à cette technologie.
Une machine spéciale FSW est très encombrante et, par conséquent, il sera nécessaire de disposer d’un grand espace où la positionner.
Le robot FSW est généralement plus compact qu’une machine spéciale FSW. Cependant, un espace doit également être dédié dans l’atelier pour le positionner.
Dans le cas de la tête FSW, l’empreinte est nulle. En effet, la tête est ajoutée directement à un centre d’usinage déjà présente en atelier.
Modularité de chaque solution FSW
Bien que l’intérêt principal soit de réaliser une soudure par friction malaxage, il est également recommandé de tenir compte de la modularité de la solution afin de réaliser d’autres opérations de fabrication : cela permet d’économiser du temps et de l’argent.
La machine spéciale FSW n’offre pas de modularité, puisqu’elle ne peut effectuer que des soudures par friction malaxage.
La station robotique FSW ne peut également effectuer que du soudage par friction malaxage. Toutefois, sa modularité est considérée comme plus grande car elle pourrait être reconfigurée pour effectuer d’ autres opérations, comme le picking.
La tête FSW Stirweld permet le plus haut niveau de modularité car elle transforme directement un centre d’usinage en une machine hybride d’usinage-soudure. La tête FSW se monte et se démonte en seulement 10 minutes, cela permet de réaliser des opérations de FSW chaque fois que cela est nécessaire. Mais il est également possible d’effectuer de petites opérations de fraisage en remplaçant simplement l’outil FSW par une fraise (limitée à une vitesse de 6000 tours par minute).
Rigidité de chaque équipement FSW
La rigidité de la solution FSW est importante car elle est impacte directement sa précision.
Une machine spéciale pour les FSW est totalement rigide et donc aussi particulièrement précise.
Le robot FSW n’est pas rigide et, de ce fait, il perd en précision.
La tête FSW pour centre d’usinage présente le même niveau de rigidité et de précision qu’une machine FSW spéciale.
Soudage FSW : enveloppe de travail
Selon l’application soudée par friction malaxage, l’enveloppe de travail peut revêtir plus ou moins d’importance. Si vous devez souder de grandes surfaces, sa dimension vous importera.
La taille de la pièce soudée FSW par une machine spéciale FSW est limitée à la taille de cette machine.
Les performances d’une station robotique FSW ne sont pas limitées, puisque le bras robotique permet de souder par friction malaxage devant et derrière lui. En outre, il serait possible d’utiliser un rail pour le déplacer autant que nécessaire.
L’enveloppe de travail de la tête FSW est limitée par la taille de la machine à laquelle elle est ajoutée. Par conséquent, avec une tête FSW, il est possible d’effectuer de grandes soudures tant que le centre d’usinage le permet.
Soudage FSW en 3D
Il en va de même pour la possibilité de soudage en 3D. Selon l’application soudée par friction malaxage, cette caractéristique importante lors du choix de votre solution de soudage par friction-malaxage ou non. Cependant, 95 % des applications de soudage par friction malaxage sur le marché sont réalisées sur une surface plane (2D).
Une machine spéciale FSW ne peut souder que dans le plan horizontal.
La station robotique FSW peut souder en 3 dimensions: elle peut souder horizontalement, au plafond, verticalement… de toutes les manières imaginables.
Les capacités de soudage multidirectionnelles de la tête FSW de Stirweld sont directement liées à la machine qui l’accueille. S’il s’agit d’une machine à 3-, 4- ou 5- axes, il sera possible de souder en 3 dimensions. Cependant, il s’agit d’un mouvement plus limité qu’un bras robotisé.
Vitesse de soudage FSW
Enfin, en ce qui concerne la vitesse de soudage FSW, quelle que soit la solution de soudage par friction malaxage que vous choisirez, elle aura les mêmes performances : jusqu’à 3m/min.
Nous avons passé en revue toutes les caractéristiques à prendre en compte lors de la sélection de votre solution FSW. En voici un résumé :
Maintenant que vous disposez de toutes les informations nécessaires, à vous de jouer ! Quelle est la caractéristique à laquelle vous accordez la plus grande priorité ? L’investissement, la précision, le délai de livraison, la modularité… ?
Gardez à l’esprit que si vous êtes un nouveau venu dans la technologie FSW, opter pour la tête FSW pour machine CNC vous facilitera grandement la tâche car les experts de Stirweld vous guideront dans vos premiers projets de soudage par friction malaxage. De plus, notre hotline technique est disponible après l’installation de la tête FSW pour un démarrage en toute sérénité.
Vous souhaitez en savoir plus sur la tête FSW pour centre d’usinage ?
Si vous souhaitez en savoir plus sur la solution tête FSW pour machine CNC, n’hésitez pas à nous contacter sans aucun engagement. N’attendez pas et profites des avantages du soudage par friction malaxage !
