Satisfaire aux contrôles en cours de fabrication est essentiel en soudure orbitale, dans la mesure où un échec peut entraîner des surcoûts : travaux à reprendre, retards dans les projets et temps d'immobilisation du matériel.
Les systèmes actuels de soudure orbitale utilisent toute une série de fonctions automatisées, telles que la collecte de données, la programmation et le suivi de la soudure en cours de réalisation.
1 - Introduction
SOCIÉTÉ SWAGELOK
Les systèmes automatisés de soudure orbitale rationalisent les contrôles en cours de fabrication par John Glessman
Ces fonctions aident les soudeurs à réaliser des soudures de qualité et d'une grande précision, augmentant leurs chances de satisfaire aux contrôles en cours de fabrication.
Plus important encore, l'automatisation permet également d'accroître l'efficacité des soudeurs et des inspecteurs lors de la réalisation de ces contrôles.
2 - Documentation automatisée
Les alimentations des systèmes de soudure actuels enregistrent automatiquement la plus grande partie des données nécessaires aux projets, libérant ainsi les soudeurs des tâches de documentation manuelles.
Les systèmes enregistrent ces données sous forme électronique, ce qui permet de les transmettre facilement et sans risque d'erreur aux administrateurs du contrôle qualité et aux inspecteurs d'agences indépendantes.
La collecte automatique de données sous forme électronique garantit que des données sur l'assurance qualité sont mises à la disposition des soudeurs et des inspecteurs, et que ceux-ci peuvent consulter ces données, afin que chacun puisse mener des contrôles en cours de fabrication de manière efficace.
On demande généralement aux soudeurs de conserver l'ensemble des données sur chaque soudure d'un projet. Ce processus fastidieux, lorsqu'il est réalisé manuellement, peut facilement représenter 30% du total des heures de travail consacrées à la fabrication.
Les données comprennent de nombreux paramètres associés à chaque soudure, imposés par le projet et par les spécifications du code, par exemple, ASME B31.3 pour la tuyauterie industrielle, ou ASME Section 8 pour les appareils sous pression.
Ces données peuvent inclure les certifications du soudeur, les matériaux utilisés, l'emplacement de la soudure selon un plan défini, ainsi que de nombreux autres détails.
La collecte automatique enregistre l'ensemble de ces données avec un minimum d'intervention de la part de l'opérateur, ce qui permet aux soudeurs de se concentrer sur leur tâche principale, à savoir réaliser des soudures précises et de qualité.
Afin de garantir une collecte complète des données, certaines alimentations pour systèmes de soudure orbitale mettent en surbrillance les champs obligatoires et ne permettent pas de commencer la soudure avant que les opérateurs aient renseigné l'ensemble des champs ouverts.
Par ailleurs, les soudeurs peuvent fournir les données de documentation sous forme électronique aux administrateurs du contrôle qualité afin que celles-ci soient entrées dans un tableur, ce qui élimine pratiquement tout risque d'erreur humaine pendant le transfert des données.
Un transfert correct des données augmente les chances de satisfaire aux contrôles en cours de fabrication.
Les données électroniques de documentation mises à la disposition des inspecteurs d'agences indépendantes accélèrent leurs propres contrôles en cours de fabrication.
Dans le cadre des procédures de contrôle de la qualité, les inspecteurs sont susceptibles d'examiner les données relatives aux projets, notamment les registres de soudure et les dossiers d'assurance qualité, afin de confirmer que l'entreprise de soudage a fourni toutes les informations nécessaires, que les contrôles ont été effectués de manière appropriée et que le projet ne comporte pas d'erreurs.
Le format électronique permet aux inspecteurs d'effectuer des tris ou des recherches dans les données, d'où une plus grande efficacité pendant les évaluations.
3 - Contrôles en cours de fabrication
Les dossiers électroniques évitent également aux inspecteurs d'avoir à feuilleter des registres de soudure imprimés, et leur permettent de localiser plus rapidement des données pendant les contrôles en cours de fabrication.
Si un inspecteur détecte une erreur sur une soudure particulière pendant un examen visuel ou un essai physique, il peut rapidement trouver, dans la base de données, les informations sur cette soudure et sur toutes les soudures réalisées pendant la même période ou selon les mêmes paramètres.
Une telle efficacité est particulièrement utile, compte tenu de la diversité de la documentation et des critères de contrôle en cours de fabrication imposés par les différents secteurs, les différentes applications et les entreprises propriétaires.
Par exemple, le secteur biopharmaceutique exige généralement un examen visuel de chaque soudure. Les soudeurs doivent vérifier visuellement la surface externe des soudures et consigner ces informations, lesquelles doivent être parfois accompagnées d'une vidéo ou d'une photo numérique.
Un inspecteur utilisera un endoscope pour examiner la surface interne d'un certain pourcentage de soudures dans un système.
Les soudures examinées étant choisies au hasard, les inspecteurs peuvent consulter rapidement les dossiers électroniques afin de localiser les soudures concernées et les données correspondantes.
Les inspecteurs peuvent également réaliser des tests non destructifs sur les soudures, notamment un ou plusieurs des tests suivants :
1. Contrôle par ressuage :
On applique un pénétrant sur la surface externe du cordon de soudure, on retire l'excès de pénétrant, puis on applique un révélateur. Toute trace de pénétrant restant indique un défaut de surface, dû, par exemple, à la porosité ou à une fissure.
2. Contrôle par radiographie :
Les rayons X ou les rayons gamma permettent d'obtenir des images sur un film, utilisées pour détecter d'éventuelles discontinuités internes dans la soudure. Une fois la radiographie réalisée, un inspecteur examine le film à la recherche de zones claires ou sombres, ou de formes irrégulières, autant de signes indiquant une fusion insuffisante, des vides ou des fissures.
3. Contrôle par ultrasons :
Une sonde envoie des ultrasons sur la surface soudée et le signal réfléchi est affiché sur un écran. Les opérateurs examinent l'écran à la recherche d'imperfections dans la soudure, telles que porosité, vides ou fissures.
C?est souvent le cahier des charges qui définit ce qui est acceptable ou non. Si une soudure ne réussit pas un test, l'inspecteur peut effectuer une recherche dans la base de données électronique pour trouver toutes les soudures réalisées pendant la même période et examiner les paramètres de ces soudures.
Il peut ensuite effectuer des tests supplémentaires sur ces soudures et, éventuellement, recommander de reconstruire la partie du système concernée.
Dans certains cas, les travaux de soudure nécessitent des contrôles intermédiaires en cours de fabrication, à des stades spécifiques du projet. Les données enregistrées automatiquement par l'alimentation du système peuvent alors rationaliser le contrôle et permettre au soudeur de se remettre plus rapidement à la soudure.
Par exemple, un élément particulier du code pour un projet dans le secteur nucléaire impose aux inspecteurs d'examiner le processus de soudure toutes les quatre heures.
Les soudeurs, qui peuvent être alors en train de souder un tronçon de tube, doivent s'arrêter de travailler lorsque le créneau de quatre heures se termine.
Un inspecteur vérifie alors que les soudures sont conformes aux critères de contrôle et aux exigences du code, avant que le soudeur ne se remette au travail. Les données stockées par l'alimentation et les paramètres d'alarme peuvent aider à localiser une mauvaise soudure et à régler le problème de la soudure en question.
Dans l'industrie des semi-conducteurs, les contrôles en cours de fabrication ne se concentrent pas sur chaque soudure.
Au lieu de cela, les inspecteurs peuvent consulter les données de la documentation afin de vérifier la régularité du fonctionnement de l'alimentation du système de soudure orbitale.
Dans le domaine des semi-conducteurs, il est essentiel que les données soient correctement collectées, en particulier à cause des faibles diamètres des tubes utilisés, qui empêchent les inspecteurs d'examiner les surfaces internes au moyen d'un endoscope.
Avant de terminer les soudures du projet en question, les soudeurs devront « ouvrir un coupon de suivi » en réalisant un test destructif sur un échantillon de tube, et en examinant le résultat par rapport au cahier des charges. Ce test est intégré au registre de soudure électronique et sert de référence pour les soudures ultérieures.
Dans le cadre du processus de qualification, ces soudures pourront subir des tests de traction et de flexion. Si la soudure testée est conforme aux normes de qualité, le soudeur peut alors utiliser le plan de soudure établi et continuer à souder les mêmes matériaux avant « d'arrêter le coupon de suivi » après un délai spécifié ou après un certain nombre de soudures, ou lorsqu'une variable essentielle a été modifiée.
Si la dernière soudure est aussi solide que la première, la durée du coupon représente un intervalle de temps pendant lequel toutes les soudures devraient être conformes au cahier des charges.
4 - Fonctions automatisées.
En réduisant les tâches manuelles et les risques d'erreurs humaines, les fonctions toujours plus automatisées des alimentations des systèmes de soudure orbitale actuels augmentent la probabilité, pour les soudeurs, de réaliser des soudures de qualité qui satisferont aux contrôles en cours de fabrication.
Par exemple, les alimentations les plus récentes pour systèmes de soudure orbitale permettent un contrôle complet et automatisé du gaz de purge et du gaz de protection.
Le contrôle du gaz de purge permet de maintenir une pression adéquate au niveau de la surface interne du joint de soudure, tandis que le gaz de protection empêche toute contamination atmosphérique du cordon de soudure au niveau de la surface externe.
Grâce à un contrôleur de débit massique intégré, ces systèmes ajustent automatiquement le débit de gaz en fonction du programme de soudure. Plutôt que le débit de gaz soit contrôlé manuellement par un opérateur pour chaque soudure, ce qui introduit un certaine variabilité, le contrôle automatique règle avec précision le débit de gaz tout au long du processus, permettant ainsi la réalisation de soudures régulières et de qualité.
Certaines alimentations permettent en outre un suivi de la soudure en cours de réalisation, ce qui facilite l'évaluation, par les opérateurs eux-mêmes, du travail effectué.
Une représentation graphique indique en temps réel la progression et les niveaux de performance, ainsi que le démarrage et l'arrêt pour chaque niveau d'une soudure.
Si la soudure s'écarte du processus sélectionné, les points correspondant aux variations sont signalés sur l'image, de sorte que l'opérateur peut évaluer la soudure une fois celle-ci terminée. Cette fonction permet aux soudeurs d'effectuer les réglages nécessaires et d'améliorer la qualité des soudures.
5 - Conclusion
Pendant les contrôles en cours de fabrication, les soudeurs comme les inspecteurs se concentrent sur la précision, la qualité et la perfection des soudures, dans le but de réduire au minimum le risque de mettre en service un système contenant des soudures défectueuses.
En s'appuyant sur les fonctions automatisées des alimentations pour systèmes de soudure orbitale, les soudeurs améliorent, d'une part, leur capacité à réaliser des soudures précises et de qualité, et, d'autre part, leur efficacité dans la collecte des données de documentation.
Enfin, ces fonctions automatisées augmentent les chances de satisfaire aux contrôles en cours de fabrication et de réaliser des systèmes parfaitement étanches.
6 - Photos et légendes
 |
Les alimentations des systèmes de soudure orbitale utilisent diverses fonctions automatisées qui contribuent à l'amélioration de la qualité des soudures, et qui augmentent les chances d'obtenir des soudures satisfaisant aux contrôles en cours de fabrication |
 |
Les interfaces graphiques affichent un suivi de la soudure en cours de réalisation, ce qui facilite l'évaluation en temps réel, par les opérateurs eux-mêmes, du travail effectué |
 |
Les alimentations équipées d'une imprimante thermique permettent aux utilisateurs d'imprimer des données détaillées concernant les soudures, à des fins de documentation |
 |
Les systèmes de soudure orbitale les plus récents possèdent des ports USB intégrés, qui permettent aux opérateurs de télécharger des données de documentation au format électronique, ce qui élimine pratiquement tout risque d'erreur humaine pendant le transfert des données |
7 - L'auteur de l'article
John Glessman est responsable des systèmes de soudure au sein de la société Swagelok
Swagelok Company
31500 Aurora Road, Solon
Ohio 44139, États-Unis
www.swagelok.com.fr
Vous pouvez prendre contact avec lui à l'adresse suivante :
[email protected]
8 - Vos commentaires et réactions sur cet article
Vous avez la possibilité de commenter cette page, de réagir ou de compléter les informations en rédigeant un message dans le cadre ci-dessous intitulé Ecrire un commentaire
Nous vous remercions par avance de votre sollicitude et de votre aide pour l'amélioration des données techniques du site.
Nous rappelons à nos aimables visiteurs que nos ressources techniques et nos croquis ne peuvent être ni copiés ni utilisés sans autorisation écrite de notre part et celles de nos annonceurs.
Par: Dominique ADMIN
