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Quand l’impression 3D s’invite en soudage robotisé chez FRONIUS

Publié: le 21/06/2019 à 05:02 Dernière mise à jour: le 21/06/2019 à 05:02 Par: Dominique ADMIN Nombre de vues: 8470
Fabrication additive
Quand l’impression 3D s’invite en soudage robotisé

Fondée en 1945 par Günter Fronius, la société autrichienne Fronius développe des solutions en techniques de soudage, en charge de batteries et dans l’énergie photovoltaïque. L’objectif premier est de maitriser l’énergie, la convertir et l’utiliser de la façon la plus efficiente possible.
Leader technologique en soudage, installé en France depuis 1993, Fronius met un point d’honneur à développer des procédés qui révolutionnent les techniques de soudage : c’est le cas de la gamme MIG MAG TPS i, et du procédé de soudage à froid (CMT) permettant d’obtenir des résultats parfaits et des possibilités illimitées en soudage manuel ou robotisé.

Guillain Hardy, responsable soudage chez Fronius et Jean-Marc Sicchiero, responsable technique nous parlent des dernières technologies qui ont le vent en poupe sur le marché.

Qu’est ce qui suscite actuellement l’intérêt chez les industriels en matière d’innovation ?

Incontestablement la fabrication additive, autrement dit le prototypage rapide !

Qu’est-ce que le prototypage rapide ?

C’est une méthode de fabrication additive : on fabrique une pièce grâce à un ajout de matière, par empilement de couches successives. La méthode est la suivante : on utilise du métal ou toute autre matière, qu'on vient déposer en la chauffant, les particules s'agglomèrent et se solidifient en se refroidissant, afin de donner un produit fini. Cette technique s’oppose aux procédés de fabrication par enlèvement de matière tel que l’usinage. Le prototypage rapide est généralement assisté par ordinateur.
Aujourd'hui, l'impression 3D est principalement utilisée pour des maquettes et prototypes, mais elle se développe à vitesse grand V dans la fabrication de pièces. L'objectif est d’obtenir un produit fini de bonne qualité, doté des mêmes caractéristiques qu'une pièce usinée, et de pouvoir reproduire la même pièce à la quantité souhaitée.

Quels sont les atouts de ce procédé ?

Pour des pièces fabriquées qui sont habituellement usinées, l’utilisation de ce procédé permet des économies de matières considérables. Cela permet également de gagner un temps précieux, et donc de réaliser des économies importantes. Le temps d’usinage est ici remplacé par le temps de fabrication de la pièce réelle avec si besoin un usinage de finition.
Cette technique est intéressante à utiliser pour des pièces à forte valeur ajoutée (soit par leur coût de mise en œuvre ou par leur matériau de base coûteux, ou les deux réunis). Si ces pièces, très onéreuses, sont usées, au lieu de changer la pièce, il est alors possible de « recharger » la zone abimée et d’usiner le tout pour obtenir la pièce initiale.

Quelle technologie propose Fronius pour réaliser du prototypage rapide ?

On a recours à la technologie WAAM (Wire plus Arc Additive Welding) : on utilise un arc électrique pour faire fondre un fil métallique afin d’obtenir le procédé de fabrication additive. Pour cela, le choix s’est porté sur un générateur MIG MAG CMT monté sur un robot. Pour la première fois en France, nous avons mis en fonctionnement sur le salon industrie Paris en avril 2016 un générateur CMT sur Robot Yaskawa. La pièce à fabriquer était un vase en alu. Il a fallu environ deux heures pour réaliser une telle pièce. Sans cette technologie, à la manière traditionnelle, cela aurait pris des heures et généré beaucoup de rebuts. Cela a attiré de nombreux visiteurs et suscité un grand intérêt. Nous avons de nombreuses demandes là-dessus !
Notre technologie s’adapte sur la plupart des matériaux métalliques : alu, acier, inox, inconel, titane, base cuivre…

Quelles autres technologies existent pour du prototypage rapide ?

La fusion laser a fait ses preuves : on utilise une source laser combinée avec de la poudre métallique contrôlée au micron près. Ce procédé est très précis, il permet de réaliser des pièces d’une extrême complexité. Mais le prix de la source laser ainsi que le consommable (poudre métallique) sont très onéreux. Il y a également un risque sanitaire non négligeable.

Quels types de pièces sont réalisables en WAAM CMT ?

Des pièces de moteur d’avion, des vélos, des ponts…De manière générale, nous réalisons des pièces à forte valeur ajoutée. Nous n’avons aucune limite de taille ou de poids.

Existe-t-il une forte demande pour cette technologie de la part des industriels français ou est-ce un phénomène de mode ? Si oui dans quel secteur ?

Nous avons en effet de nombreuses demandes, concrètes, qui émanent principalement du secteur de l’aéronautique où des pièces à géométrie complexe et de matériau noble sont réalisées.
Le remplacement de pièces usées ou endommagées est également un sujet récurrent. Il nécessite des investissements réguliers et une quantité importante de copeaux à traiter. Le développement de la fabrication additive permet alors d’envisager de nouvelles solutions pour réparer ce genre de pièces à haute valeur ajoutée.
Nous avons aussi des demandes sur de la « reconstruction » de pièces ou sur de la réalisation de pièces complètes. L’intérêt économique est un argument majeur.

Y’a-t-il déjà des entreprises qui utilisent le WAAM CMT ? Si oui pour quelles applications ?

L’institut de soudure possède un équipement CMT + Robot dédié à la fabrication additive, tout comme de nombreuses universités ou centres de recherche. Les projets sont encore en phase d’étude et pour certains proches de l’industrialisation. Mais tout cela reste secret…

Le marché va-t-il continuer d’évoluer ?

Tout va très vite, on a déjà fait de grands progrès. Cependant, la révolution de la fabrication additive est peut-être encore à venir

Photos Fronius

Guillain Hardy, responsable soudage sur le salon Industrie Paris en avril 2016


Cellule robot Yaskawa et générateur MIG MAG CMT

Pour toutes demandes techniques :

Julia Marolleau, expert process soudage
Guillain Hardy, responsable soudage
Jean-Marc Sicchiero, responsable technique

Pour toutes autres demandes :
Sabrina Roy, responsable marketing et communication
01 39 33 12 12 / www.fronius.fr
Par: Dominique ADMIN

Commentaires (3)

27/09/2016 12:48:11 - Dominique ADMIN
Bonjour,

Cela laisse rêveur de voir l'évolution des technologies de soudage.
Créer une pièce par soudage en 3D ce n'est plus de la science fiction.
Merci à FRONIUS pour cet article très intéressant.

Bien Cordialement,

11/09/2017 10:15:19 - François KNIPPER
Bonjour,

Quels sont les avantages par rapport à un procédé de fonderie ?

Cordialement.

23/05/2019 04:19:23 - wizz
est ce que cela existe en amateur?