Soudage par friction et malaxage
à l'état solide — friction au lieu de fusion pour l'alu, les batteries et les assemblages dissemblables
AI generated En soudage par friction et friction-malaxage, la liaison se fait sans fusion : la chaleur de friction rend le matériau pâteux et la pression le soude à l'état solide. Le résultat : des soudures sans pores ni fissures — même sur des matériaux difficiles à souder classiquement.
et (DIN EN ISO 4063 numéros 42 et 43) rompent avec une hypothèse de base du : Ici, rien n'est fondu. La liaison se crée à l'état solide — le matériau n'est ramolli que jusqu'à l'état pâteux et soudé sous pression.
Comment la friction devient chaleur
La friction produit de la chaleur — tout le monde le sait en se frottant les mains. En , c'est exactement ce principe qui est utilisé industriellement : deux surfaces frottent si violemment l'une contre l'autre que la surface devient pâteuse. Une fine calamine emporte les impuretés et les , puis le mouvement s'arrête et la pression comprime les surfaces ramollies. Le résultat est une liaison sans pores, à haute résistance — sans aucun bain de fusion.
Deux variantes :
: Une pièce tourne et est pressée contre la seconde avec une grande force. La friction à la surface de contact génère assez de chaleur pour rendre le matériau pâteux ; puis la rotation s'arrête et la pression de forgeage soude les deux pièces. Idéal pour les pièces axisymétriques — arbres, essieux, vannes, rotors de turbocompresseur.
(Friction Stir Welding, FSW) : Un outil rotatif avec un pion ("Pin") est guidé le long du joint. Le pion plonge dans le matériau, le ramollit par friction et le "malaxe" derrière lui. Cela crée une soudure continue dans les tôles et profilés.
Les avantages sont uniques :
• Pas de fusion, pas de défauts de solidification : Pas de pores, pas de fissures à chaud, pas de projections — les problèmes classiques du soudage par fusion disparaissent.
• Structure fine : Le malaxage mécanique produit une structure fine et résistante.
• Matériaux difficiles à souder : Les alliages d'aluminium qu'on arrive difficilement à souder sans fissures à l' se laissent parfaitement assembler par FSW — même en combinaisons de différents alliages.
• Faible chaleur, peu de déformation : La température reste sous le point de fusion, l'apport de chaleur est faible.
Les limites : Les pièces doivent être solidement bridées (grandes forces de serrage), les géométries sont limitées (pas de soudures d'angle, pas de joints sur fortes épaisseurs), et les installations sont adaptées à la forme des pièces.
Le domaine : Profilés en aluminium dans la construction ferroviaire et automobile, boîtiers de batteries, échangeurs de chaleur, essieux et partout où l'on exige légèreté et soudures sans pores.