LA DIGITALISATION MODIFIE LE SOUDAGE
Nouvelles variantes au soudage MIG/MAG
La digitalisation des sources de courant a entraîné dans l'industrie de soudage un flux d'innovations permettant de nouvelles variantes du procédé MIG/MAG. Ou est-ce justement la demande du marché qui a poussé les fabricants de sources de courant vers cette nouvelle technologie?
TROIS FACTEURS
Cela fait longtemps qu'il y a trois facteurs au niveau de l'application qui influencent réellement le développement de la technologie de soudage MIG/MAG. D’abord, l'usage croissant de plaques fines (1 à 4 mm), qui oblige les producteurs de sources de courant à réduire l'apport calorifique. Ensuite, l'ascension des alliages nickel-chrome et l'usage croissant de différents matériaux dans une seule application. Enfin, le dernier facteur influence toutes les technologies de fabrication: la réduction des coûts grâce à une plus haute productivité et à de plus faibles coûts additionnels.
SOUDER AVEC MOINS DE CHALEUR
La réduction de l'apport calorifique pendant le soudage constitue une priorité pour tous les producteurs de sources de courant. La digitalisation de l'appareil permet de réguler le courant de manière beaucoup plus précise. Lorsqu'on utilise une plaque fine et qu'on soude des assemblages soumis à de hautes exigences en matière de finition, on souhaite non seulement réguler plus précisément l'apport calorifique, mais aussi apporter moins de chaleur au matériau. Les caractéristiques du matériau jouent aussi un rôle à cet égard. Plus la température dans le matériau est élevée, plus la phase intermétallique est grande, ce qui a un impact négatif sur les propriétés mécaniques de la soudure. Lorsqu'on soude de l'acier et de l'aluminium, la sensibilité à la corrosion augmente encore. Si la quantité de chaleur dans le matériau diminue, la déformation sera plus faible, ce qui entraînera une plus grosse économie de coûts due au post-traitement à mesure que le matériau sera fin. Chaque fabricant a sa propre variante de ce qu'on appelle souvent la soudure à froid. Le froid est un concept relatif. Pour bien évaluer les différents procédés de soudage, il faut donc examiner non seulement la vitesse de soudage réelle, mais aussi le post-traitement nécessaire. Une plus faible consommation d'énergie entraîne aussi de plus faibles coûts. Avec certaines applications, des expériences réalisées avec les nouveaux procédés de soudage plus froid montrent des réductions de coût pouvant aller jusqu'à 30% en comptant qu'il faut moins de métal d'apport et de gaz protecteur, car les sources de courant moderne régulent le procédé de soudage plus précisément que les appareils semi-automatiques que l'on utilisait il y a deux décennies.
"Les fabricants developpent des procedes specifiques pour divers materiaux et applications ou alors, ils developpent des procedes adaptes a plusieurs materiaux"
EFFET DE LA DIGITALISATION
Ces nouveaux procédés de soudage sont rendus possibles par le fait que les sources de courant inverter actuelles sont toutes contrôlées de manière digitale par des microprocesseurs. Ceux-ci peuvent être programmés avec des paramètres de procédé très divers. Grâce aux sources de courant inverter qui, depuis un courant alternatif, génèrent directement un courant pulsé avec de hautes fréquences pour le poste à souder, les procédés de soudage en mode pulsé sont devenus disponibles. La source de courant contrôle l'énergie avec une grande précision et les pulsations chaudes et froides (hautes intensités de courant et tensions relativement faibles) s'alternent, ce qui réduit l'apport d'énergie dans le matériau sans réduire la qualité de la soudure. Les microprocesseurs dans les sources de courant digitales sont si rapides qu'on évite le court-circuit lors de la montée du courant et qu'on évite ainsi les projections. Les fabricants développent des procédés spécifiques pour divers matériaux et applications ou alors, ils développent des procédés adaptés à plusieurs matériaux. Les sources de courant inverter entièrement digitales permettent de corriger les paramètres en continu. Comme les microprocesseurs contrôlent les sources de courant avec précision, le soudeur peut réaliser une bonne soudure beaucoup plus vite qu'avant, lorsqu'il devait se fier à son expérience et à sa connaissance.
COMMUNICATION
C'est également avantageux, lorsque le soudage est robotisé. En ajoutant une technologie de mesure et de caméra à ce type d'installation, on peut encore optimiser le procédé de soudage. En effet, les données de mesure peuvent être immédiatement envoyées à la source de courant digitale et les paramètres automatiquement adaptés aux conditions de soudage. Avec la robotisation du soudage, les systèmes de suivi de joint montrent leur vraie valeur. La dernière génération fonctionne avec une technologie laser: on mesure alors la position de la soudure en temps réel et ces données sont immédiatement exploitées pour adapter le courant et la position de la torche. Un fabricant souhaite encore réduire le temps de réaction de la source de courant et intègre la source de courant dans la commande du robot, supprimant ainsi l'interface digitale entre la source de courant et la commande du robot. La communication est jusqu'à 250 fois plus rapide et le temps de démarrage est plus court. En outre, la connaissance se déplace du soudeur vers la source de courant. Grâce à des innovations comme une régulation variable de la longueur d'arc, le soudeur peut facilement réagir aux conditions changeantes, p.ex. en modifiant la distance entre la torche et la pièce sans devoir chaque fois adapter les réglages. Une autre application rendue possible par la digitalisation est l'élaboration de rapports de qualité après le travail en affichant les paramètres utilisés et en les intégrant dans le rapport de qualité correspondant à la pièce.