essai de soudure par friction de deux morceaux d'alu et de plastique

  • Auteur de la discussion ilfaitvraimentbeau
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ilfaitvraimentbeau

ilfaitvraimentbeau

Compagnon
bonjour à tous,

il y a déjà un moment j'avais entendu parler de la soudure par friction
le principe est très simple : une pièce tourne par rapport à l'autre en frottant, ça chauffe, ça se ramollit, on presse et la soudure est faite
un document sur le sujet :
http://www.bil-ibs.be/sites/default...procede_de_soudage_multiple_et_innovateur.pdf
le procédé me paraît élégant, j'ai donc fait des essais

premier essai avec deux morceaux d'alliage d'alu, composition inconnue
j'ai percé les deux morceaux au centre pour diminuer la perte de chaleur par conduction
diam ext environ 16 et 12 de diam interne
un morceau est mis dans le mandrin,, l'autre est monté sur un porte-outil, les deux morceaux sont alignés
je mets en route assez vite, vers 2000t/mn
je mets les deux morceaux au contact un peu pressé
j'attends environ 2mn en maintenant le contact
j'arrête le moteur
je presse bien fort
j'attends un peu
les deux morceaux sont soudés ! voir la photo
malheureusement il suffit d'un coup de marteau pour les séparer
c'est plus un collage qu'une soudure....:cry:

deuxième essai, cette fois ci avec deux morceaux de nylon
un blanc et un noir
même façon de faire
les deux morceaux sont soudés, mais se séparent facilement....

il faudrait faire des essais avec différentes vitesses, différents temps de frottement...
les applications pour nous bricoleurs semblent limitées, vous en pensez quoi ?
merci pour votre attention:-D
DSC07369.JPG
DSC07370.JPG
DSC07371.JPG
DSC07372.JPG
DSC07374.JPG
 
M4vrick

M4vrick

Compagnon
Il faut plusieurs kW d'energie thermique pour souder des métaux. Si tu regardes les machines de soudages par friction elles tournent bien plus vite et en excercant une forte pression, le metal doit aller au rouge.
 
vax

vax

Modérateur
J'ai une pompe hydraulique issue d'une machine de soudage par friction elle monte à 500bars...

De ce que j'ai pu comprendre du principe (que je trouve moi aussi simple et astucieux) l'arrêt de la rotation est plus que brutal et suivi d'une très forte mise en pression des deux parties...

Si je devais faire des tests, je prendrai des pièces plus longue pour que le mandrin serve un peu moins de radiateur...
 
Roland DENIS

Roland DENIS

Compagnon
Bonjour Mouai !! bon la soudure par friction et une technique bien connue dans le domaine automobile ou aéronautique et cela demande une sacrée puissance en rotation ,inertie et pression, car le ""rouge"" est insuffisant la fusion locale est nécessaire il y a meme un """boursoulouffe"" a la jonction et rétrécissement des deux parties pour la solidité pas de problème c'est du ""très costo""" pignons de boite de vitesse, arbre de réacteur etc
 
ilfaitvraimentbeau

ilfaitvraimentbeau

Compagnon
merci pour vos remarques
pour le métal c'est sans doute trop juste, mais je pense que ça doit pouvoir se faire pour du plastique, à voir......
 
Dude07

Dude07

Apprenti
Essayes avec de l'acier plutôt que de l'alu, et a vitesse max :wink:
 
M

Moi37

Compagnon
Pour du plastique ça à l'air faisable, je l'ai lu dans un bouquin sur l'impression 3D pour les phases de finition, je ne suis plus certain de la matière par contre, sûrement du PLA....
Un outil à l'extrémité arrondie montée dans une "Dremel" on frotte ou on veut combler en même temps le trou sur la pièce et un bout de fil de matière identique, ou bien un directement un bout de filament monté dans la mini-perceuse.
Je pense, par contre que l'effet doit rester esthétique, j'ai un doute sur la résistance, mais ceci n'engage que moi.
 
gégé62

gégé62

Compagnon
Ca doit pouvoir marcher pour pas mal de matières plastiques mais il faut trouver les bons paramètres.

J'ai eu l'occasion de "souder" de la feuille en polypro par simple pression. Les deux bouts sont disposés en recouvrement, et la ligne à souder est fortement comprimée entre deux crémaillères. La pression d'une part, et la forme dentelée d'autre part, font qu'il se produit des micros-glissements au sein de la matière, donc de la friction, et c'est suffisant pour obtenir une liaison. Cette liaison est toute relative, il n'y a que quelques % de la section qui est soudée, mais ça suffit pour certaines applications.

On soude aussi certaines MP avec des ultras-sons. Ce n'est plus vraiment le même procédé mais c'est quand même de la friction....
 
vax

vax

Modérateur
On soude même le bois par friction (c'est pas une blague...)
 
M

moissan

Compagnon
pour du plastique ça doit etre plus facile parce que mauvais conducteur de la chaleur , donc une faible puissance suffit , mais a quoi bon souder par rotation puisqu'il y a 36 autre moyen de fondre le plastique avant d'appliquer les pieces a souder ... et qu'un effort manuel suffit

j'avais vu quand j'etait etudiant une machine de soudure chez peugeot pour faire les arbre de boite de vitesse : machine enorme , ça chauffe en quelques seconde , plus qu'au rouge , et ça freine en une fraction de seconde avec un bruit d'enfer de frein qui grince : avantage est de pouvoir souder des types d'acier non soudable

le probleme principal c'est l'arret brutal : même les tour avec frein mecanique au niveau du moteur ne freinent pas assez brutalement ... un frein assez brutal au niveau du moteur casserait les engrenage

je pense que la solution est d'ajouter un gros frein a disque directement sur la broche , et pas de transmission a engrenage , mais transmission a couroie pouvant patiner a chaque freinage
 
P

Popino

Compagnon
'jour
Soudure bout à bout des tubes de forage (pétrolier...) sur le derrick.
Je pense pas qu'ils tournent à 2000 tours. Mais ça chauffe au blanc, si mes souvenirs...
Pour l'alu, faudrait pas d'air(?).
A vous
 
M

moissan

Compagnon
je ne pense pas qu'il faut tourner très vite , puissance = force x vitesse ... si ça ne tourne pas vite il faut pousser fort

sur la machine que j'avais vu chez peugeot il y avait du metal en fusion qui giclait !

pour de l'alu ça devrait bien marcher : l'alumine se fait ejecter avec le metal fondu au debut du chauffage ... quand on freine il n'y a plus que du metal sain
 
A

Alex31

Compagnon
Bonjour

j'éssaie de me rappeler un TP que l'on réalisé à L'IUT génie Meca de TOULOUSE

où on devait souder une tige de soupape sur le disque de soupape
avec une sorte de tour spécial, avec un frein à disque sur l'axe de broche (mon souvenir est un peu flou)
on portait au rouge
freinage puis forte pression

et il y avait un bourrelet comme celui ci dessous
gelaste_staven.jpg


image tiré du site
http://www.bil-ibs.be/fr/soudage-par-friction
 
J

JPB37

Nouveau
Bonjour, je suis un ancien élève de l'IUT de Toulouse promo1976.
Je me souviens très bien de ce TP. A l'époque on soudait 2 ronds en acier de 20mm.
Quelqu'un aurait-il de la doc ou des photos de cette époque? :mrgreen:
 
D

dolominus

Compagnon
De ce que j'ai vu de cette méthode, il n'y a pas besoin de frein.
Une pièce est en rotation dans le mandrin, l'autre est immobilisée dans un mandrin dans la poupée mobile.
Compression entre les 2 pièces, et quand la bonne T° est atteinte, donc soudure, libération de la rotation du mandrin sur la poupée mobile et alors le tour peut s’arrêter normalement.
 
MegaHertz

MegaHertz

Compagnon
Bonjour,

Dans l'industrie ils ont des moyens quasi-illimités quand ça rapporte du pognon.
J'imagine qu'en production série le tour bien balaise est dédié à ça.

Est ce que c'est une bonne idée de forcer sur les chariots façon erreur d'usinage quand c'est le seul et unique tour et qu'on compte dessus aussi pour les travaux de précision ?
 
vax

vax

Modérateur
ça se fait sur un tour "normal" pour l'acier :
Est ce que c'est une bonne idée de forcer sur les chariots façon erreur d'usinage quand c'est le seul et unique tour et qu'on compte dessus aussi pour les travaux de précision ?
Pour moi, même si extérieurement cela peut sembler un tour"normal", les efforts axiaux sont tels que ce ne peut être qu'une machine dédiée.

De ce que je sais de cette technique, l'arrêt brutal de la rotation entre les deux pièces (arrêt brutal de la broche ou libération en rotation de la pièce initialement immobile) est une des clefs de la réussite de ce procédé de soudure.
 
Momoclic

Momoclic

Compagnon
Par tour "normal" je voulais souligner que la vitesse de rotation n'avait rien d'exceptionnelle. D'accord pour les contraintes engendrées.
L'intérêt pour un amateur (dans des sections raisonnables) est de pouvoir souder des matériaux disparates,
Tels que acier et alu, alu et cuivre, etc.
 
Aiwass

Aiwass

Compagnon
je suis pas sur que l'on puisse efficacement souder deux matériaux fondamentalement diffèrent. Pour moi, pour qu'il y ai réellement soudure, il faut que l'on soit juste après le point de fusion, pour que les molécule des deux barres se mélange avec la pression, hors, entre de l'acier et de l'alu, la température est bien différente, l'alu aura coulé avant que l'acier n'ai atteint la bonne température.
 
Momoclic

Momoclic

Compagnon
C’est pourtant une pratique dans l’industrie…
Je crois même que l’on « soude » de la céramique avec certains métaux.
 
Aiwass

Aiwass

Compagnon
j'ai du mal a voir comment deux matériaux tel que l'aluminium qui fond a 600 degré et l'acier qui fond a 1400 peuvent réellement fusionner. Dans un bain ok, une fois que tout est liquide, mais la... si on applique la pression au moment ou l'alu est au point de fusion, l'acier va entrer dedans car pas encore assez chaud pour changer de phase, et l'alu va se collé dessus, se n'est pas réellement une fusion au sens mélange des deux matériaux.
la fusion de la céramique c'est 1700 degré, on doit pouvoir trouver un alliage d'acier equivalent
 
vax

vax

Modérateur
J'avais du mal à le croire moi aussi...

Un de mes fils qui est chaudronnier dans le naval, vient de finir une unité de pêche avec coque en acier et superstructures en alu.
97B3BE86-48AF-4274-A9D4-43FA141F80D6.jpg



On voit clairement la limite entre les deux parties.

6B5D7491-FAF0-4677-B946-7062C5CD2408.jpeg


Et bien c'est bien soudé entre les deux parties. Ils utilisent pour la liaison une barre de "bimatière" (disent-ils). Ils soudent de manière classique acier sur acier en bas et alu sur alu en haut !

Je ne voit pas comment cette barre de liaison peut-être assemblée autrement que par soudofriction...
J'ai demandé à mon fils qu'il me rapporte un petit bout pour vous montrer.
Ça ressemble à ça, la liaison est aussi nette sur les 4 faces.
A9601D99-0BA5-48C2-95DE-01F553EB2C77.jpeg
 
B

Beber70

Compagnon
Pour des réservoirs spéciaux avec des tôles composées d'une couche de cuivre de 15 mm et une couche d'acier de 20mm, on place les 2 matières l'une sur l'autre à l'extérieur sur un lit de sable, puis le tout est recouvert d'une couche de 20mm d'explosifs et on fait péter.
La tôle s'enfonce dans le sable d'une profondeur avoisinant le mètre et on ressort une tôle complètement difforme mais les deux matériaux sont mariés et indissociables.
Reste ensuite l'opération de planage
 
Aiwass

Aiwass

Compagnon
@vax je vais peut être paraitre con ou chiant, ou les deux mais, dans le cas d'un " vrai soudure" il y a mélange des deux pièces a assembler, donc pour moi, il ne peut pas y avoir une coupure net entre les deux matières, on devrais passez en dégrader de l'une a l'autre si il y avait vraiment mélange des deux matériaux non? Ou alors cette "soudure" n'est que du collage de la plus basse ( température de fusion) sur la plus haute.
donc pour moi, cette barre de "bi-matière" c'est deux matériaux collés ensemble.
 

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