4 fabricants de machines de soudage par friction en 2024

Qu'est-ce qu'une soudeuse à friction ?

Une soudeuse à friction est une machine qui chauffe deux objets par friction et applique une pression pour les assembler.

Elle est utilisée pour assembler des matériaux métalliques et des résines, mais est considérée comme difficile pour les matériaux non métalliques tels que le titane et le molybdène. Le soudage par friction convient à l'assemblage de métaux différents, car ils sont assemblés à l'état solide. Il peut également être utilisé pour assembler des métaux difficiles à souder, comme le cuivre et l'aluminium ou l'aluminium et l'acier inoxydable.

Il s'agit également d'une méthode d'assemblage respectueuse de l'environnement, car elle ne nécessite pas de baguettes de soudage, de flux ou de source de chaleur comme le soudage à l'arc ou le soudage à l'argon, et n'émet pas de gaz ni d'éclaboussures.

Utilisations des soudeuses à friction

Les soudeuses à friction ont d'abord été utilisées pour le soudage par compression dans l'industrie automobile, mais elles sont désormais également utilisées pour les pièces d'avions et de machines, les articles de sport et l'exploration spatiale.

Dans les pièces automobiles, les utilisations comprennent les arbres de direction, les soupapes de moteur et les composants de la transmission avant. Dans le domaine de l'outillage, les soudeuses à friction sont utilisées pour fabriquer des embouts électriques, des perceuses et des clés à cliquet pour les composants d'outils de coupe.

Dans les pièces de machines, elles sont utilisées pour fabriquer des tiges de piston et des vis à billes pour les cylindres hydrauliques. Parmi les autres utilisations, on peut citer l'usinage des joints dans les composants de tuyauterie hydraulique et pneumatique, les transformateurs différentiels dans les composants de câblage électrique et l'usinage des têtes de fer des clubs de golf.

Les soudeuses à friction sont également utilisées dans la fabrication de rouleaux pour les machines d'impression et de photocopie, dans l'assemblage de tuyaux en cuivre et en aluminium dans les échangeurs de chaleur, dans les poignées pour les machines de forage et dans les terminaux pour les équipements de sous-station.

Principe des soudeuses à friction

Deux objets à souder par pression sont mis bout à bout et la chaleur de friction est générée par la pression et le mouvement de rotation. Lorsque la température atteint la température de soudage, le mouvement est arrêté brusquement et une pression est exercée pour permettre le soudage. La machine à souder par friction effectue cette opération.

L'arrêt rapide du mouvement de rotation et l'application instantanée de la pression de refoulement sont importants. Cela permet d'éviter les dommages de torsion dus à la décélération de la soudure sous pression et de maintenir des températures élevées pendant le processus de refoulement.

Les deux méthodes typiques de soudage par pression au moyen de machines de soudage par friction sont les suivantes

1. La méthode de soudage par friction à vitesse constante

Dans la méthode de soudage par friction à vitesse constante, les deux objets à souder sous pression sont soudés bout à bout et mis sous pression, et l'un d'entre eux ou les deux sont mis en rotation pour générer de la chaleur par friction, puis le joint est réalisé par arrêt soudain et refoulement.

2. Méthode de soudage par friction statique

Dans la méthode de soudage par friction à accumulation, l'énergie de rotation est stockée dans la roue à ressort, qui sert d'axe de rotation. Cette énergie est ensuite consommée par le frottement et le joint est soudé sous pression lorsque la roue s'arrête. Aucun mécanisme de freinage n'est prévu.

La partie soudée par friction a une plus grande résistance à la traction que la partie en matériau d'origine. Ce phénomène est connu sous le nom d'attraction atomique. L'ébavurage est réalisé à l'aide de la méthode de soudage par friction à rotation biaxiale, dans laquelle les deux objets à souder par pression sont mis en rotation et une lame est placée dans la zone où les bavures sont générées, à l'aide d'un système de coupe à haute température pendant la génération de la friction.

Autres informations sur les soudeuses à friction

1. Avantages du soudage par friction

Contrairement à d'autres méthodes de soudage telles que le soudage à l'arc ou au laser, le soudage par friction présente l'avantage de ne pas présenter de risques de défauts de soudage tels que des trous de retrait ou des soufflures dans le joint et d'être hautement reproductible. Par conséquent, une fois que les conditions de traitement correctes ont été déterminées, il est possible de produire des joints de haute qualité de manière constante.

Les raisons pour lesquelles le soudage par friction présente rarement des défauts sont notamment le fait que le joint est essentiellement réalisé à l'état solide, sous le point de fusion du matériau, de sorte qu'il y a peu de distorsion thermique, comme le retrait de solidification, et qu'il n'y a pas de piégeage de contaminants tels que le gaz de protection ou le flux.

Il présente également les avantages d'une grande résistance des joints et d'un temps de traitement court, ce qui permet de réduire les coûts et d'améliorer la productivité.

2. Inconvénients du soudage par friction

Les machines de soudage par friction présentent des inconvénients et des avantages.

Géométrie limitée

Les formes simples, telles que les cylindres, se prêtent bien au soudage par friction. Pour les formes complexes avec de nombreux coins ou les formes asymétriques, d'autres méthodes d'assemblage doivent être envisagées.

Charges élevées

Les matériaux disponibles sont limités par leur capacité à supporter des charges élevées dues à la chaleur de friction et à la pression de l'assemblage. Il convient d'être prudent car, en cas de rupture, des débris risquent de voler, de détruire des équipements ou de blesser des travailleurs.

Un traitement ultérieur est nécessaire.

Des bavures sont produites dans la zone de soudage par friction et doivent être éliminées lors d'un processus ultérieur.

3. Assemblage de métaux dissemblables à l'aide de soudeuses à friction

Les soudeuses à friction peuvent également être utilisées pour assembler des métaux différents, tels que l'acier et les alliages d'aluminium, ce qui serait difficile avec le soudage par fusion. Outre l'acier et les alliages d'aluminium, il est possible d'assembler une grande variété de matériaux métalliques, notamment l'acier inoxydable, le cuivre et les alliages de titane.

L'avantage de l'assemblage de métaux différents est que la bonne performance peut être donnée à la bonne pièce au bon endroit. Par exemple, l'acier peut être utilisé pour les pièces où la résistance est requise et les alliages d'aluminium pour les autres pièces, ce qui permet de réduire le poids total. Il est également possible d'utiliser des matériaux spéciaux pour réduire les coûts en réduisant la quantité de matériaux spéciaux utilisés.