Principe
Un outil rotatif avec épaulement et pion pénètre dans le joint et avance : le métal est chauffé par friction et malaxé sans fusion. Le procédé est idéal pour les alliages d'aluminium (y compris ceux difficiles à souder par fusion) : pas de porosité, faibles déformations, très bonnes caractéristiques mécaniques. Il exige des machines rigides et un bridage puissant.
Comprendre pas à pas
1. La situation
Un fabricant de plaques froides pour batteries de véhicules électriques doit assembler des plaques en aluminium de façon étanche, sans porosités ni déformations. Le soudage MIG de l'aluminium donne des porosités. Question : qu'apporte le soudage par friction-malaxage ?
2. FSW et MIG comparés sur l'aluminium
| Critère | MIG | FSW |
|---|---|---|
| Fusion du métal | oui | non (état pâteux) |
| Porosités, fissuration | possibles | quasi absentes |
| Résistance du joint | 50 à 70 % du métal de base (alliages traités) | 70 à 90 % |
| Métal d'apport, gaz | oui | non |
| Machine | simple | rigide, efforts importants, bridage solide |
3. L'idée
Le soudage par friction-malaxage (FSW) fait tourner un outil à épaulement et à pion entre les deux pièces : la friction chauffe le métal jusqu'à l'état pâteux sans le fondre, et l'outil le malaxe pour former le joint. Sans fusion, il évite porosités et fissuration et donne de très bonnes caractéristiques mécaniques, notamment sur les alliages d'aluminium difficiles à souder par fusion.
4. L'application
Plaques froides. Assemblage FSW du couvercle sur la plaque à canaux : étanchéité testée à l'hélium.
Machine. Centre FSW rigide, bridage hydraulique.
Résultat. Taux de fuite quasi nul, déformation minime, pas de gaz ni de fil.
5. À vous de jouer : résistance du joint
Comparez la résistance du joint en % du métal de base (6082-T6, indicatif).
6. Ce qu'il faut retenir
- Soudage sans fusion par friction et malaxage.
- Pas de porosités, très bonnes caractéristiques sur l'aluminium.
- Machine rigide et bridage solide.
Mise en œuvre
- Acteurs
- Méthodes, opérateurs de machine FSW
- Durée
- —
- Livrables
- Soudures sans fusion qualifiées
- Brider rigidementLes efforts sont importants.
- RéglerVitesse de rotation, vitesse d'avance, inclinaison, effort.
- QualifierMacrographies, pliages, essais de traction.
- Traiter le trou de sortieSortie sur une zone de chute ou outil à pion rétractable.
Exemple d'application
Plateaux de refroidissement de batteries en aluminium pour véhicules électriques soudés en FSW : étanchéité parfaite, sans porosité.
Points de vigilance
- Trou de sortie de l'outil à traiter