Qu'est-ce que le soudage par friction-malaxage dans les coffrages en aluminium ?

Qu'est-ce que le soudage par friction-malaxage (FSW) ?

Le soudage par friction-malaxage est un procédé d'assemblage à l'état solide, ce qui signifie que les matériaux soudés ne fondent pas. Un outil rotatif génère de la chaleur par friction, ce qui ramollit le matériau à l'interface. L'outil rotatif agite ensuite le matériau pour former une liaison solide et durable entre les deux pièces d'aluminium ou d'un autre métal.

Qu'est-ce que le soudage par friction-malaxage dans les coffrages en aluminium ?

Pour les coffrages en aluminium, le FSW est utilisé pour assembler de grandes feuilles minces d'aluminium, qui sont souvent utilisées pour construire des panneaux de coffrage. Le coffrage en aluminium est léger, très durable et résistant à la corrosion, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les véhicules à énergie nouvelle.

Comment fonctionne le soudage par friction-malaxage dans les coffrages en aluminium ?

1. Les tôles ou composants en aluminium à souder doivent être alignés avec précision. Il peut s'agir de panneaux, de poutres ou des cadres de la structure du coffrage.

2. Un outil rotatif spécialement conçu est placé au niveau de la jonction entre les deux feuilles d'aluminium. L'outil est constitué d'une broche et d'un épaulement. La broche génère une chaleur localisée par frottement, tandis que l'épaulement exerce une pression sur les pièces.

3. L'outil rotatif se déplace le long du joint, remuant le matériau, le faisant ramollir et couler, formant ainsi une liaison solide. Cette action de brassage permet également de réduire la porosité, un problème courant dans le soudage traditionnel.

4. Une fois le processus de soudage terminé, les matériaux refroidissent et se solidifient pour former un joint solide et sans défaut.

Le soudage par friction-soudure (FSW) peut produire des modèles en aluminium hautes performances, durables et rentables par rapport au soudage conventionnel.

Matériaux courants pour les outils rotatifs utilisés dans le soudage par friction-malaxage

Les aciers à outils tels que H13 et M2 sont les matériaux les plus couramment utilisés pour les outils rotatifs dans le soudage par friction-malaxage. Ils sont connus pour leur excellente dureté, leur résistance à l'usure et leur résistance aux températures élevées.

Les alliages de cobalt tels que Stellite® (une marque déposée de Kennametal) sont souvent utilisés dans les outils de soudage par friction-malaxage en raison de leur excellente résistance à l'usure et à haute température. Ces alliages conservent leur dureté et leur résistance même à des températures proches de 1 000 °C, ce qui les rend particulièrement adaptés au soudage de gabarits en aluminium.

Le carbure de tungstène est utilisé dans les outils rotatifs hautes performances en raison de son excellente dureté et de son point de fusion élevé. Par exemple, le carbure de tungstène présente une dureté très élevée et peut résister à une usure importante.

Le choix du matériau adapté à l'outil rotatif utilisé dans le soudage par friction-malaxage est essentiel pour garantir la qualité et la longévité des joints soudés. Le matériau doit offrir un équilibre entre résistance élevée, résistance thermique, résistance à l'usure et rentabilité. Les aciers à outils, les alliages à base de cobalt et le carbure de tungstène sont tous des options viables, chacun offrant des avantages uniques pour des applications FSW spécifiques.