Institut Belge de la Soudure
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SOUDIMMA : Soudage par impulsion magnétique

Dernière modification: 
01-09-2017

Le soudage par impulsion magnétique est une nouvelle technique très innovante mais assez méconnues. Les centres de recherche de l'IBS et CEWAC ont étudié cette technique de soudage très innovante et ont démontré les avantages potentiels pour l'industrie. 

Le soudage par impulsion magnétique est basé sur le principe de l'utilisation de forces électromagnétiques pour déformer ou souder des pièces. Etant donné que cette technique ne fait pas usage de chaleur pour réaliser l'assemblage, elle offre d'importants avantages par rapport aux techniques de soudage conventionnelles!

Principe de fonctionnement

Le principe de base est schématisé à la figure mentionné ci-dessous. Une bobine est placée au-dessus des pièces à souder mais sans être en contact avec celles-ci. Durant le cycle de soudage une très grande quantité d'énergie électrique est libérée en un laps de temps très court.

Le flux élevé d'énergie traverse la bobine et cette décharge de courant induit des courants de Foucault dans la pièce externe. Ces deux courants créent un champ magnétique. La répulsion entre les deux champs magnétiques développe une force qui donne une très grande accélération à la pièce externe en direction de la pièce interne. Une telle force pousse les atomes des matériaux les uns contre les autres de telle sorte qu'on obtient un assemblage métallique.

Le procédé de soudage par impulsion magnétique est un procédé de soudage "froid". Les matériaux n'atteignent pas plus de 30 °C. Il n'y a donc pas de zone affectée thermiquement et le matériau ne perd pas ses propriétés. Ceci signifie qu'après soudage, les pièces peuvent être immédiatement débloquées et mises en œuvre.

Le procédé de soudage par impulsion magnétique est un procédé de soudage "solid state" ce qui signifie que le métal n'est pas mis en fusion durant le cycle de soudage. Le procédé utilise la pression et non la chaleur de sorte que tous les problèmes conventionnels de soudage dus au cycle de chaleur et à la perte des propriétés du matériau sont évités.

 

Materiaux

Le procédé peut être utilisé pour l'assemblage de produits tubulaires dans une configuration à recouvrement. L'absence de chaleur durant le cycle de soudage permet d'assembler des matériaux ayant un point de fusion très différent.

Les combinaisons de matériaux possibles sont :

  • aluminium - aluminium
  • aluminium - cuivre
  • aluminium - magnésium
  • aluminium - titane
  • cuivre - cuivre
  • cuivre - acier
  • cuivre - bronze
  • nickel - titane
  • nickel - nickel
  • acier - acier

Avantages du soudage par impulsion magnétique :

  • Dans le cas d'une exécution correcte, la soudure est plus résistante que le métal de base le plus faible: lors d'un essai, la rupture se fait toujours en dehors de la zone de la soudure.
  • Les gaz de protection, métaux d'apport ou autres accessoires sont inutiles
  • Le soudage par impulsion magnétique permet une conception meilleure et plus simple des pièces à souder.
  • Le procédé de soudage par impulsion magnétique est un procédé de soudage "froid". Les matériaux n'atteignent pas plus de 30°C. Il n'y a donc pas de zone affectée thermiquement et le matériau ne perd pas ses propriétés. Ceci signifie qu'après soudage, les pièces peuvent être immédiatement débloquées et mises en œuvre.
  • Vitesse de production élevée, parfois 10 pièces à la minute.
  • Procédé de soudage écologique étant donné qu'on ne produit pas de chaleur, rayonnement, gaz ou fumées. Bij correcte uitvoering is de las sterker dan het zwakste basismateriaal : de breuk treedt bij beproeving steeds op buiten de laszone.

Applications

Soudures hétérogènes

Soudure de tubes en aluminium à des tubes en cuivre

Soudure de tubes en aluminium à des tubes en cuivre et à des pièces en acier (c) SLV München

Boulon soudé : aluminium-acier inoxidable (c) : Pulsar Ltd

Industrie automobile 

Soudure par impulsion magnétique et soudure MIG (airconditioning)

Filtre d'essence

Filtre d'essence

Axe d'entraînement (connection aluminium - acier) et appareil à pression dans un système airconditioning (c) PSTproducts 

(c) PSTproducts 
 

Description du projet

En raison de la concurrence internationale croissante, on est de plus en plus tenu actuellement de comprimer les coûts afin de rester compétitif. On a également besoin de techniques de production plus rapides et plus économiques. On espère donc avoir une baisse des coûts et surtout une meilleure productivité en utilisant de nouvelles techniques de production. Ces nouveaux procédés offrent certaines possibilités intéressantes.

Les centres de recherche de l'IBS et CEWAC ont étudié ces techniques de soudage très innovantes et en ont démontré les avantages potentiels pour l'industrie. Ces procédés permettent d'assembler toute une série de matériaux plus rapidement, sans défauts et donc plus économiquement. En participant à ce projet, les entreprises ont eu une vue sur les possibilités de ces nouveaux procédés. Elles ont été à même d'estimer si ces procédés étaient utilisables pour leur application spécifique en tenant compte des propriétés attendues des soudures, des investissements nécessaires, de l'augmentation du rendement par rapport à la technique actuellement utilisée, la fiabilité du procédé, etc..

Résultats

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