Soudage de panneaux raidis par friction-malaxage
Les panneaux raidis en aluminium sont utilisés dans de nombreuses industries : aéronautique, automobile, ferroviaire, navale, construction de ponts, etc. Ces panneaux raidis sont constitués de deux parties : une tôle, appelée » peau « , et de raidisseurs. Auparavant, deux techniques d’assemblage étaient privilégiées : le rivetage ou le soudage MIG. Aujourd’hui, le soudage FSW des panneaux raidis est de plus en plus populaire dans ces secteurs industriels en raison des caractéristiques techniques élevées des composants une fois soudés.
CARACTÉRISTIQUES DES PANNEAUX RAIDIS
PANNEAUX RAIDIS EN ALUMINIUM HAUTE RÉSISTANCE
Les panneaux raidis sont utilisés dans des secteurs industriels ayant des exigences techniques et mécaniques élevées, tels que l’aéronautique, l’automobile ou la construction navale.
PANNEAUX RAIDIS DE GRANDE LONGUEUR
Les panneaux raidis peuvent mesurer jusqu’à 12 mètres de long. La taille de la pièce est donc un facteur important dans le choix de la technique d’assemblage.
GÉOMÉTRIE DU PANNEAU RAIDI
Les raidisseurs peuvent avoir différentes formes : en « T », rectangulaires, triangulaires ou en oméga. Les panneaux raidis sont des pièces complexes à souder. Le soudage des panneaux raidis doit donc être effectué avec un contrôle de la force.
CARACTÉRISTIQUES DES PANNEAUX RAIDIS
PANNEAUX RAIDIS EN ALUMINIUM HAUTE RÉSISTANCE
Les panneaux raidis sont utilisés dans des secteurs industriels ayant des exigences techniques et mécaniques élevées, tels que l’aéronautique, l’automobile ou la construction navale.
PANNEAUX RAIDIS DE GRANDE LONGUEUR
Les panneaux raidis peuvent mesurer jusqu’à 12 mètres de long. La taille de la pièce est donc un facteur important dans le choix de la technique d’assemblage.
GÉOMÉTRIE DU PANNEAU RAIDI
Les raidisseurs peuvent avoir différentes formes : en « T », rectangulaires, triangulaires ou en oméga. Les panneaux raidis sont des pièces complexes à souder. Le soudage des panneaux raidis doit donc être effectué avec un contrôle de la force.
AVANTAGES DU PROCÉDÉ FSW POUR L’ASSEMBLAGE DE PANNEAUX RAIDIS
DES PANNEAUX PLUS LONGS ET PLUS RIGIDES
Les profilés en aluminium ont généralement une largeur inférieure à 400 mm. Le FSW permet de dépasser cette limite en soudant les profilés bout à bout.
UNE ÉTAPE DE FABRICATION
Pas de préparation de la pièce, pas de dégraissage, pas d’usinage après soudage.
DES PANNEAUX PLUS LÉGERS ET PLUS RIGIDES
L’optimisation des profilés associée au FSW limite les formes inutiles.
FAIBLE COÛT DE PRODUCTION
En comparaison au rivetage ou au vissage.
DES PANNEAUX PLUS LONGS ET PLUS RIGIDES
Les profilés en aluminium ont généralement une largeur inférieure à 400 mm. Le FSW permet de dépasser cette limite en soudant les profilés bout à bout.
UNE ÉTAPE DE FABRICATION
Pas de préparation de la pièce, pas de dégraissage, pas d’usinage après soudage.
DES PANNEAUX PLUS LÉGERS ET PLUS RIGIDES
L’optimisation des profilés associée au FSW limite les formes inutiles.
FAIBLE COÛT DE PRODUCTION
En comparaison au rivetage ou au vissage.
Quels sont les domaines d’application des panneaux raidis soudés par FSW ?
Les panneaux raidis soudés par FSW sont présents dans de nombreuses applications industrielles au sein de secteurs clés tels que la construction navale, la construction de ponts, l’automobile ou l’aérospatiale.
INDUSTRIE DE LA CONSTRUCTION NAVALE
Dans le secteur de la construction navale, nous assistons à une standardisation des panneaux en aluminium pour les bateaux (cargo, ferries, porte conteneur). La raison en est simple : l’aluminium est un matériau léger, résistant à la corrosion et respectueux de l’environnement en raison de sa recyclabilité.
Mais l’aluminium est plus cher que l’acier et il nécessite une structure de conception optimisée basée sur une extrusion. Ces extrusions sont difficiles à souder par des techniques de soudage à l’arc. L’une des meilleures façons de souder les panneaux raidis en aluminium est donc le soudage par FSW.
Ponts pour ferries rapides, Marine Aluminium Norway
INDUSTRIE AUTOMOBILE
Dans le monde de l’automobile, les panneaux raidis en aluminium sont utilisés pour la fabrication des bacs à batterie des véhicules électriques.
Les bacs à batterie génèrent de la chaleur lors de la charge de la batterie et pendant son utilisation. Par conséquent, des échangeurs thermiques en serpentin sont placés à l’intérieur des boîtiers afin d’éviter les températures excessives. Cependant, ces systèmes prennent de la place, augmentent le poids et le coût de fabrication. C’est pourquoi ces panneaux raidis incorporant un système de refroidissement par eau et soudés par FSW sont utilisés pour le plancher et le cadre de ces bacs à batterie.
INDUSTRIE FERROVIAIRE
Dans l’industrie ferroviaire, les panneaux raidis sont utilisés pour réaliser les planchers et les structures latérales. Les principaux donneurs d’ordre de ce secteur ont déjà adopté la FSW pour souder leurs pièces : Hitachi, Alstom, Bombardier.
INDUSTRIE AÉROSPATIALE
Fabrication de panneaux d’avion à bas coût par FSW (profilés en T et pliage) – DARPA, USA.
Dans l’industrie aérospatiale, les panneaux raidis soudés par FSW sont utilisés dans les panneaux latéraux ou les planchers des avions. C’est le cas par exemple de l’Eclipse 500.
L’utilisation du FSW dans l’aérospatiale permet de remplacer le rivetage, ce qui évite le risque de corrosion et augmente la résistance mécanique des panneaux raidis assemblés. De plus, remplacer le rivetage par le FSW présente plusieurs avantages :
Une seule étape de fabrication,
Réduction de l’épaisseur des pièces,
Résistance mécanique élevée grâce à l’amélioration de la résistance à la fatigue,
Panneaux 100% étanches.
Ces panneaux raidis sont également indispensables pour la fabrication de réservoirs en aluminium. Ils permettent de remplacer les grands réservoirs, libérant ainsi de l’espace et réduisant le poids des équipements.
SECTEUR DE LA CONSTRUCTION
Un autre secteur où l’on peut trouver des panneaux raidis soudés par FSW est celui de la construction et en particulier la fabrication de ponts. Cela permet d’alléger les structures et d’augmenter la résistance à la fatigue avec des panneaux plus rigides grâce à des raidisseurs soudés par FSW à la peau du panneau.
SOUDAGE FSW DE PANNEAUX RAIDIS
Deux étapes pour le soudage de panneaux raidis par FSW:
Soudage de la peau et du raidisseur : Configuration de soudage FSW par transparence. Le raidisseur est placé sur la peau du panneau.
Soudage de panneaux raidis les uns 
aux autres : Configuration de soudage FSW en bout à bout. Les panneaux raidis sont placés les uns à côté des autres afin de les assembler. Cela permet de produire des panneaux de grande taille de manière simplifiée.
Vous voulez en savoir plus sur les panneaux raidis soudés par FSW ? Lisez notre article consacré à cette application.
CONTRÔLE QUALITÉ DES PANNEAUX RAIDIS SOUDÉS PAR FSW
Afin de qualifier votre soudure FSW et de pouvoir industrialiser le procédé, il est nécessaire d’effectuer des tests de contrôle qualité selon la norme FSW ISO 25239 :
Coupes macrographiques : deux coupes macrographiques sont nécessaires pour s’assurer de l’absence de porosité et de l’absence de pénétration dans les cordons de soudure.
Le pliage en S : il consiste à tordre la soudure pour vérifier sa résistance.
L’expertise FSW Stirweld
Notre équipe d’experts est à votre disposition pour qualifier votre soudure en vous proposant une étude de votre pièce. Cela comprend la co-conception, la fabrication du système de bridage, la définition des paramètres de soudage mais aussi le contrôle qualité de votre pièce. Pour en savoir plus sur notre offre de prototypage, cliquez ici.
