Centre de soudage par friction-malaxage

Centre de soudage par friction-malaxage

MISSION

Le Centre de soudage par friction-malaxage de l'UQAC (CSFM-UQAC) offre aux PME canadiennes l'accès à la technologie du soudage par friction-malaxage et offre un service de soutien technique pour la fabrication de prototypes réels et de premières séries commercialisables.

 

CLIENTÈLE VISÉE

Les PME du Québec concernées par le développement d'un produit en aluminium impliquant la technologie du soudage par friction-malaxage.

 

SERVICES OFFERTS

  • Aide technique permettant aux entreprises d'utiliser la technologie du soudage par friction-malaxage (Friction Stir Welding)
  • Assistance technique dans l'élaboration du projet
  • Identification et maillage avec les experts (professeurs, étudiants et professionnels) requis afin de réaliser les projets d'affaires
  • Assemblage de vos pièces avec la technologie du soudage par friction-malaxage

 

SOUDAGE PAR FRICTION-MALAXAGE

Le soudage par friction-malaxage (Friction Stir Welding - FSW) permet d'effectuer des soudures à l'état solide sans faire fondre le matériau. Afin de réaliser une soudure, un outil doté d'un épaulement et d'un pion est mis en rotation avant d'être pressé contre les pièces à souder jusqu'à ce que l'épaulement prenne appui sur la surface du matériau. Lorsque l'épaulement en rotation entre en contact avec le matériau, le frottement généré produit un échauffement du matériau, ce qui le rend plus facilement déformable. À la suite du contact entre l'épaulement et le matériau, l'outil est déplacé dans l'axe de la soudure, permettant ainsi de réaliser l'assemblage.

 

FSW friction stir welding

Bénéfices de la FSW
BÉNÉFICES MÉTALLURGIQUEs Bénéfices environnementaux Bénéfices énergétiques
Distorsion minime de la pièce Pas besoin de nettoyer la surface Augmente la résistance du matériel utilisé, réduisant alors le poids
Phase de soudure solide Aucun gaz de protection (aluminium) Ne prend que 2,5 % de l'énergie demandée lors d'une soudure laser
Bonne stabilité et répétabilité dimensionnelle Élimine la perte de temps avec le rectifiage Diminue la consommation d'essence dans les applications navales, automobiles et aéronautiques légères
Aucune perte d'élément d'alliage Élimine les solvents requis pour le dégraissage  
Excellente propriété métallurgique dans la section du joint    
Microstructure fine    
Remplace plusieurs pièces jointes par boulons    

AVANTAGES DU PROCÉDÉ

Les principaux avantages du soudage par friction-malaxage sont liés à l'absence d'une phase liquide et aux faibles températures atteintes lors du soudage, soit :

  • Absence de porosité, de soufflure et de fissuration de solidification
  • Absence de projection et de fumée
  • Aucun gaz de protection requis
  • Distorsions et retraits réduits
  • Excellentes propriétés mécaniques en tension, en flexion et en fatigue
  • Avantage économique dû à un gain en productivité
  • Allègement de l'assemblage total (l'épaisseur des pièces à assembler peut être diminuée compte tenue des très bonnes propriétés mécaniques des soudures par friction-malaxage)


RÉSISTANCE TYPIQUE DE JOINTS

Soudage par friction-malaxage (fsw) comparé
au soudage à l'arc avec fil électrode en atmosphère interne (mig)

Alliage d'aluminium

Limite ultime - Tel que soudé
MIG (MPa) FSW (MPa) FSW efficacité (%)
Non traitable thermiquement 5083-H112 260 320 90-100
5454-H32 185 255 85
Traitable thermiquement 2219-T81 241 283 63
6061-T6 186 254 75-80


ÉQUIPEMENTS DISPONIBLES AU CSFM-UQAC 

SOUDEUSE DE TYPE PORTIQUE

 

Description de l'équipement de soudage
Équipement fabriqué par MTI (Manufacturing Technology, Inc.)
CARACTÉRISTIQUES GÉOMÉTRIQUES DES SOUDURES
Épaisseur maximale soudable en une seule opération 15 mm (6061-T6)
Longueur (x) 18 m
Largeur (y) 3,5 m
Hauteur (z) 1 m

Rotation possible selon l'axe y

Rotation possible selon l'axe z

Possibilité de souder des géométries 3D

100°

360°

 

paramètres de soudage

Vitesse maximale (x et y)

6 m/min

Précision du positionnement

≤ 0,16 mm

autres caractéristiques de l'équipement de soudage

Suivi de joint laser

- Système d'ébavurage (géométrie plane)

- Mesure et enregistrement des paramètres de soudage (force, position, température)

- Double tête de soudage (soudure possible de 2 côtés en même temps)

     

FSW friction stir welding


CELLULE DE SOUDAGE ROBOTISÉE

description de l'équipement de soudage
Robot Fanuc M900ia avec tête de soudage instrumentée, fabriquée par le Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ)
caractéristiques géométriques de soudures
Épaisseur maximale soudable en une seule opération 6 mm (6061-T6)
Rayon d'action 2,8 m

Nombre d'axes du robot

(plusieurs mouvements de rotation possibles)

Possibilité de souder des géométries 3D

6 axes

paramètres de soudage

Vitesse maximale  (x et y)

2 m/min

Précision du positionnement

1 mm

autres caractéristiques techniques

Mesure et enregistrement des paramètres de soudage (force, position, température)

FSW friction stir welding      


 

POUR SOUMETTRE UN PROJET

L'entreprise désireuse de recourir à la technologie du CSFM-UQAC doit remplir le formulaire de dépôt de projet. Tous les dossiers seront analysés par un comité de sélection qui s'assurera de leur pertinence et de leur faisabilité.


Pour obtenir le formulaire pour soumettre un projet, cliquez ici (veuillez enregistrer le formulaire vierge sur votre ordinateur avant de le remplir).

 

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Reportage d'ICI RADIO-CANADA

Pour question ou information

Alexandre Lavoie
Chargé de projets

Centre d'entrepreneuriat et d'essaimage
de l'Université du Québec à Chicoutimi
555, boulevard de l'Université
Chicoutimi (QC) G7H 2B1

418 545-5011, poste 5308

 csfmuqac@uqac.ca 

Télécopieur : 418 545-5041

 Cliquez ici pour télécharger le plan du CSFM-UQAC