Pourquoi le prototypage permet de choisir la bonne technologie de soudage de métaux ?
Il existe une centaine de procédés pour souder les métaux. Alors comment faire le bon choix parmi les méthodes traditionnelles et les technologies plus récentes comme le soudage par friction malaxage (FSW) ? Dans ce processus de sélection, le prototypage joue un rôle clef dans les phases de conception, de développement et de validation des produits. Découvrez en quoi cette étape cruciale contribue tout particulièrement au succès de vos projets industriels.
Qu’est-ce qu’un bureau d’études et de prototypage spécialisé en soudage de métaux ?
Quelle que soit l’industrie à laquelle ils appartiennent, les bureaux d’études et de prototypage ont la même fonction, mais présentent des spécificités propres à leur expertise.
Le bureau d’études et de prototypage : un maillon essentiel dans la chaîne de production industrielle
Dans le secteur industriel, un bureau d’études et de prototypage réalise les versions préliminaires d’un produit ou d’une pièce qui le compose. Ces premières versions appelées prototypes permettent de s’assurer que l’élément fabriqué est bien conforme aux attentes, avant de lancer la production à grande échelle. Car une fois validé, le prototype sert de modèle pour la production en série : il est reproduit à l’identique en grande quantité.
En cas de besoins plus restreints, le bureau d’études et de prototypage peut aussi être sollicité pour fabriquer des pièces uniques ou en petite série.
Dans l’univers du soudage de métaux, la réalisation du prototype permet plus particulièrement de tester puis de valider l’assemblage des éléments soudés entre eux. En effet, le bureau d’études et de prototypage identifie d’abord la technique de soudage la plus appropriée au projet, puis cherche à affiner ses paramètres, tels que la température, la vitesse et la pression, afin de garantir une qualité de joints de soudure optimale. Enfin, des tests destructifs et non destructifs sont effectués sur le prototype pour évaluer la qualité de la soudure.
Les spécificités du bureau d’études et de prototypage dans le domaine du soudage des métaux
Les techniques de soudage utilisées
Un bureau d’études et de prototypage spécialisé en soudage de métaux maîtrise une ou plusieurs techniques parmi les trois grandes catégories de procédés de soudage :
Pour développer et fabriquer des prototypes, ce type d’entité dispose donc d’équipements spécialisés, d’outillages sur mesure, d’outils de simulation numérique, d’un laboratoire de tests.
Les profils au sein d’un bureau d’études et de prototypage spécialiste du soudage des métaux
Un bureau d’études et de prototypage spécialisé dans le soudage des métaux est composé de profils complémentaires dont les expertises respectives permettent de couvrir les étapes de conception, de fabrication et de validation des prototypes. Même si le nombre de personnes y travaillant varie selon la taille de l’entreprise, voici les principaux postes que l’on peut y trouver :
Qui peut demander un prototype de pièce soudée ?
Les professionnels susceptibles d’être intéressés par des prototypes métalliques sont d’autant plus nombreux qu’ils évoluent au sein de secteurs d’activité variés. La question du prototypage reste toutefois commune à chaque projet et il est intéressant de se demander dans quel cas de figure y recourir.
Les secteurs d’activité demandeurs de pièces soudées
Les entreprises ayant besoin de souder des pièces en métal appartiennent principalement à ces secteurs d’activité :
D’autres secteurs peuvent également être concernés, comme les télécommunications, le médical, l’agriculture… En bref, toute entreprise ayant besoin d’assembler des pièces en métal est amenée à faire appel à un bureau de prototypage spécialisé.
Dans quels cas réaliser un prototype pour le soudage d’une pièce métallique ?
Quel que soit le secteur industriel auquel vous appartenez, tout commence par un objectif simple : celui de celui de souder des pièces métalliques, comme de l’aluminium, du cuivre, du magnésium, de l’acier, etc.
Dès lors, 2 cas de figure sont possibles :
Pourquoi solliciter un bureau d’études et de prototypage ?
La réalisation du prototype d’une pièce soudée constitue une preuve solide pour prendre une décision, pour plusieurs raisons. Et dans le cas précis d’un appel d’offres, le prototype devient un atout indéniable pour remporter une affaire.
5 bonnes raisons de demander le prototype d’une pièce soudée
Le prototypage est crucial pour choisir la technologie de soudage appropriée à une pièce métallique, pour 5 bonnes raisons :
Cas particulier de l’appel d’offres
Dans le cadre d’un appel d’offres, une entreprise recherche le fournisseur qui répondra le mieux à son projet, selon un cahier des charges bien précis.
Le prototype lui permet donc de s’assurer que le soumissionnaire maîtrise le procédé de soudage utilisé et qu’il est capable de répondre aux exigences techniques du cahier des charges. C’est d’autant plus probant que le projet est complexe ou innovant.
De plus, le prototype lui évite d’orienter son choix uniquement sur des critères de coût ou de délai, au détriment de la qualité. Par ailleurs, les éventuels points faibles sont aussitôt identifiés, ce qui sécurise le projet.
Comment se déroule un prototypage dans le cadre d’un projet de soudage par friction malaxage ?
Le soudage par friction malaxage est une technologie révolutionnaire qui offre plusieurs avantages significatifs par rapport aux techniques de soudage traditionnelles, en particulier lorsqu’il s’agit d’assembler des éléments en aluminium. Chez Stirweld, le processus de prototypage d’une pièce soudée par friction malaxage se déroule en 4 grandes étapes.
Étape 1 : étudier la faisabilité FSW et formuler des recommandations de conception
La signature d’un Accord de Non-Divulgation (NDA) mutuel marque le début de l’étude du projet.
Deux cas de figure se présentent alors :
Une fois que l’ensemble de ces informations est à disposition, l’ingénieur en soudage expérimenté est en mesure d’analyser de manière approfondie le projet de soudage par FSW. Les critères examinés sont la planéité, la résistance à la pression, la robustesse mécanique, la zone de soudage, l’espace nécessaire pour l’outil, la séquence de soudage optimale et le positionnement du trou de sortie.
Le fruit de cette analyse est un document recensant l’ensemble des modifications de conception requises et leur caractère obligatoire ou recommandé afin que le soudage par FSW soit optimal.
Étape 2 : concevoir et fabriquer l’outillage de bridage
Pour être réussi, le soudage par friction malaxage doit remplir plusieurs conditions, dont l’utilisation d’un outillage de bridage adapté. En effet, chaque projet de soudage FSW étant unique, il est indispensable de développer un outillage spécifique permettant le parfait maintien de la pièce lorsque la machine est à l’œuvre. Avant de fabriquer cet outillage, nos experts analysent donc la géométrie de la pièce à souder afin de localiser les zones critiques, de définir la force de bridage appropriée, ainsi que de déterminer le parcours de l’outil FSW.
Étape 3 : déterminer les paramètres de soudage par FSW
Les principaux paramètres de soudage par FSW qu’étudient nos experts sont recensés dans un document appelé le Descriptif de Mode Opératoire de Soudage (DMOS). Ils sont au nombre de quatre :
Étape 4 : souder votre prototype par friction malaxage
L’outillage de bridage étant réalisé et les paramètres de soudage étant définis, toutes les conditions nécessaires à la réalisation de la soudure sont réunies. La tête FSW de Stirweld entre enfin en action ! Le prototype soudé peut ensuite faire l’objet de divers contrôles qualité : test d’étanchéité à l’air, inspection par ressuage, contrôle dimensionnel, tests de traction, tests non destructifs, test d’étanchéité à l’hélium, tests de pression.
Lors de cette dernière étape du prototypage, il est également possible de produire des premiers lots de pièces, allant de 2 à 200 unités selon leur complexité.
Pourquoi faire appel à Stirweld pour le prototypage de vos pièces soudées par FSW
En tant que spécialiste du FSW et membre industriel de TWI (The Welding Institute), Stirweld s’est donné la mission de rendre cette technologie révolutionnaire accessible à toutes les entreprises ayant besoin de souder des pièces en métal.
Habituée des projets complexes, notre équipe est composée de spécialistes hautement qualifiés, dont Laurent Dubourg, expert mondial du FSW avec plus de 20 ans d’expérience et d’ingénieurs certifiés IWE®(International Welding Engineer).
Notre atelier de prototypage est équipé de quatre centres d’usinage de haute précision et d’un robot industriel polyvalent. Toutes ces machines disposent des solutions dédiées au FSW, développées par Stirweld, ce qui permet de traiter tous types de pièces, quelles que soient leurs formes et dimensions.
Mais si le soudage par friction malaxage semble un jeu d’enfant lorsque l’on voit la tête Stirweld en pleine action, c’est que le projet a été bien pensé en amont.
Pour chaque projet étudié, le service de prototypage de Stirweld vise 4 objectifs :
Le prototype fabriqué constitue ainsi la garantie d’un projet industriel réussi !
Vous envisagez le FSW pour un projet ?
Notre bureau d’études et de prototypage est à votre service pour étudier la faisabilité de votre projet, puis pour réaliser des prototypes. Contactez-nous pour vous assurer que le soudage par friction malaxage est le meilleur choix pour votre projet !
