Le soudage orbital a été mis au point dans les années 1960 afin de répondre aux normes rigoureuses de l'industrie aérospatiale et, en particulier, d'assurer l'intégrité requise des composants utilisés, par exemple, dans les systèmes hydrauliques.
Un procédé de soudage TIG (GTAW) automatisé
Le soudage TIG peut être automatisé très facilement, qu'il s'agisse d'un simple soudage par fusion (soudage bout à bout) ou de l'utilisation d'un fil d'apport pour les tuyaux à paroi épaisse.
La torche étant mobile et la pièce à souder fixe, ce procédé est particulièrement bien adapté au soudage de tubes et de tuyaux. Le soudage « en position » est également grandement facilité, car la machine peut se déplacer autour du tube qui a peut-être déjà été soudé d’un côté.
Lors du soudage de tubes et de tuyaux en acier inoxydable selon le procédé automatisé de soudage TIG, plusieurs facteurs influencent la répétabilité des résultats. Cette répétabilité est essentielle lorsqu’il s’agit d’automatiser un procédé de soudage. Les facteurs influents peuvent être les suivants :
- la forme de l'électrode en tungstène
- la pression du gaz de purge à l'intérieur des conduites
- la pureté du gaz de purge
- préparation de la surface
- etc. …
En soudage manuel, la préparation des pièces à souder est déjà importante, mais en soudage orbital, elle est indispensable. L'état de la surface du tube a une incidence directe sur la qualité de la soudure.Pour les tubes à paroi mince d'une épaisseur inférieure à 3 mm, il est donc recommandé de recourir à l'ébarbage orbital (surfaçage), qui permet d'obtenir une surface parfaite, sans bavures.
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Dans quels secteurs le soudage automatisé peut-il être utile ?
Ce type de procédé de soudage est utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs pour les tubes destinés au transport de gaz purs,dans l'industrie pharmaceutique pour le transport d'eau pure(c'est-à-dire destinée aux injections), dans l'industrie agroalimentaire, dans l'industrie chimique et pétrochimique, dans l'industrie nucléaire ainsi que dans l'industrie aérospatiale pour le soudage de tubes en titane.
Le soudage orbital est un procédé très fiable, maisil est néanmoins utile de bien connaître le matériel, notamment en ce qui concerne la qualité des électrodes et des gaz utilisés, ainsi que celle de tous les éléments intervenant dans le processus de soudage, y compris les tubes, les cordons de soudure et le courant de soudage.
Une fois ces facteurs maîtrisés,le soudage TIG orbital ne présente des défauts que dans moins de 1 % des cas. Ce taux est même proche de 0 % lorsque les facteurs suivants ont été vérifiés :
- qualité des tubes et des accessoires (pas de variation d'épaisseur de paroi, pas de tubes ovalisés pouvant entraîner des défauts)
- préparation des pièces à souder (découpe, chanfreinage, équerrage, …)
- amarrage
- qualité des gaz et des électrodes
- fonctionnalité de l'équipement
De nombreux métaux peuvent être soudés
Depuis ses débuts, le soudage orbital a presque toujours été associé au procédé TIG, également appelé procédé GTAW, et à une électrode en tungstène non fusible, sauf dans certains cas où il est nécessaire d’utiliser un fil froid.De nombreux métaux peuvent être soudés: les aciers les plus durs, les plus résistants à la chaleur et à la corrosion, les aciers au carbone non alliés et faiblement alliés, les alliages de nickel ainsi que le titane, le cuivre, l’aluminium et tous leurs alliages. Le soudage TIG s'effectue dans des conditions contrôlées, sous atmosphère protectrice. Il est extrêmement propre, ne génère que très peu de particules et évite toute projection indésirable. Bien qu'il ait été initialement conçu pour le soudage des aciers inoxydables, il répond aux normes les plus élevées en termes de qualité mécanique et d'esthétique.
Paramètres automatisés destinés à guider l'opérateur
L'interface homme-machine permet une utilisation très intuitive de l'équipement de soudage orbital. Cela rend la procédure accessible à un personnelqui n'a pas nécessairement suivi une formation de soudeur.
Dans la plupart des cas, et en particulier avec les modèles de dernière génération, un système de calcul automatique intégré définit les paramètres afin de guider l'opérateur vers un résultat de soudage déjà optimisé. Une machine à souder orbitale doit contrer l'effet de la gravité, car le tube est immobile. C'est pourquoi la source d'alimentation contrôle automatiquement et avec précision les paramètres de soudage, tels que l'apport d'énergie, afin de compenser l'effet de la gravité et l'échauffement du tube pendant le soudage.
Le soudage orbital reste, en raison de sa mise en œuvre tant sur le plan mécanique (guidage de l'électrode autour du tube) que sur le plan électronique (alimentations électriques sophistiquées et interconnectées), un investissement plus important qu'un équipement de soudage TIG manuel.
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