LES SOCIETES MOOG ET THOMPSON FRICTION WELDING ONT DEVELOPPE LA PLUS GRANDE SOUDEUSE PAR FRICTION LINEAIRE DU MONDE

AMSTERDAM, 21 janvier 2010 – Moog et Thompson Friction Welding ont mis au point la machine de soudage par friction la plus grande du monde. Elle est capable de souder une surface de 10 000 mm², soit près du double de ce qui était réalisable jusqu’à ce jour, et établit un nouveau record de charge de forge en soudage porté désormais à 100 tonnes.

Baptisée E100, cette nouvelle machine élargit le champ d’application du soudage par friction linéaire (LFW) dans l’automobile et l’aéronautique à la fabrication de composants comme les planchers de véhicule et la fixation des aubes de turboréacteur.

La soudeuse E100 et son système de commande représentent un progrès majeur pour l’industrie car car c’est la première fois que le soudage par friction est appliqué à une telle échelle. Par rapport à la commande manuelle, ses systèmes de manipulation automatiques et ses fonctions d’ouverture/fermeture rapides permettent de réduire les temps de cycle de production, et il suffit d’environ 30 secondes pour recharger les accumulateurs dans le cas de la soudure la plus longue ou la plus large. La soudeuse E100 ouvre un nouveau champ de possibilités pour la fabrication de pièces mécanosoudées qui devaient auparavant être réalisées en métal massif, procédé dans lequel les pertes de matière peuvent atteindre 80%. Cette machine est susceptible de révolutionner la fabrication des turboréacteurs par la réduction des temps de cycle et une réduction spectaculaire des chutes de métaux onéreux comme le titane.

Alan Shilton, directeur général de Thompson friction welding déclare, « notre société est réputée pour mettre sur le marché des procédés nouveaux et innovants de soudage par friction, surtout dans le domaine des techniques et des machines de soudage par rotation. Toutefois, ces techniques ne conviennent pas à toutes les pièces et nous avons jugé opportun de développer une machine qui non seulement apporte des avantages de coût de fabrication aux avionneurs et aux constructeurs automobiles, mais nous permette aussi de nous positionner pour quelque temps en tête du marché du soudage par friction linéaire. »

La sociétéThompson friction welding a construit l’E100 dans son usine du Royaume-Uni et a trouvé en Moog le partenaire de développement idéal du fait de son expertise en matière d’hydraulique, de conception des systèmes d’asservissement, d’ingénierie de commande et de fabrication.

Pour Steve Darnell, responsable commercial pour le Royaume Uni chez Moog, « le défi à relever consistait à mettre au point un système de commande hydraulique des mouvements adapté à une nouvelle machine qui devait révolutionner les habitudes de la spécialité en termes de taille et de capacité. La machine pèse 100 tonnes, est haute de deux mètres et demi et est capable d’appliquer une force énorme pouvant atteindre 100 tonnes sur le joint à souder. Pour cela Moog devait concevoir et fabriquer un servosystème hydraulique à hautes performances adapté à la tâche. »

La fourniture Moog pour la Thompson E100 comprend :

• un système de commande en boucle fermée assurant une réponse rapide pour des amplitudes élevées, doté de techniques de commande numérique perfectionnées pour une maîtrise précise du procédé de soudage. Les servovalves et valves proportionnelles normales sont limitées en termes de vitesse et d’accélération du tiroir, ce qui interdit d’obtenir une amplitude élevée et une fréquence élevée simultanément. Pour la soudeuse E100, Moog a fabriqué des valves conçues pour fonctionner trois à quatre fois plus vite que la normale. Des précautions spéciales ont été nécessaires pour conserver leur intégrité aux valves sur un grand nombre de soudages ;

• un ensemble de servovalves à commande numérique travaillant à des débits de crête pouvant atteindre 4 500 litres par minute et sur une plage de fréquence de 75 à 100 Hz pour les soudures de grandes dimensions. La multiplicité des vannes permet aussi d’augmenter la précision de la machine pour les soudures plus petites nécessitant une force moindre ;

• un groupe hydraulique délivrant la puissance instantanée de 2 MW nécessaire pour actionner le système ;

• Sept accumulateurs de 400 litres assurant le fort débit d’huile de crête (4 500 l/mn) requis pour le soudage ;

• installation d’un sous système collecteur et tuyauterie pour distribution de l’huile aux divers actionneurs hydrauliques ;

• expérience et expertise dans le domaine du soudage par friction, et services de gestion de projet, conception, développement, installation et assistance.

« Une forte coolaboration s’est rapidement developpée entre Moog et Thompson du fait de nos nombreux points communs, tant en termes d’expertise dans le domaine du soudage par friction et de l’hydraulique qu’en termes d’engagement dans la livraison de machines aux performances hors limites. Deux ans et demi plus tard, le résultat est cette machine unique en son genre. Tout au long du processus, Moog a toujours répondu à nos demandes avec une grande réactivité. Dès l’origine, nos critères et nos exigences au sujet de l’E100 ont été très spécifiques et nous disposions des outillages et de toutes les données de fréquence et d’amplitude spéciales auxquelles la machine devait fonctionner. Nous dépendions de Moog pour livrer le résultat final, ce qu’ils n’ont pas manqué de faire, démontrant ainsi leur expertise à travailler avec des sociétés en quête de performance », a ajouté Alan Shilton.

La soudeuse E100 est un développement important à la lumière des aspects singuliers du soudage par friction linéaire (ou LFW). S’il impose une architecture mécanique et une commande plus complexes que les techniques de soudage par rotation, le LWF présente l’avantage de pouvoir souder des joints moulés de n’importe quelle forme. Contrairement au soudage par rotation, le porte outil LWF oscille latéralement au lieu de tourner et les deux surfaces sont en contact à une vitesse beaucoup plus élevée, ce qui oblige à appliquer en permanence une pression élevée sur les deux éléments à souder.

Les avantages de la fabrication par préformage en soudage par friction linéaire sont nombreux. Ce procédé permet de fabriquer des formes complexes sans les chutes de matière généralement liées à l’usinage d’un bloc massif, à la fonte ou la forge, d’où des gains de temps de fabrication et de coût de matière. Les pièces ainsi produites étant proches de leur forme définitive, très peu d’usinage est nécessaire pour obtenir la pièce fonctionnelle finie.

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