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Qualité optimale, temps de fabrication réduits et documentation sûre

Le soudage orbital prend une importance croissante dans la production moderne


Le soudage orbital est un procédé de soudage sous gaz de protection entièrement mécanisé durant lequel une électrode tungstène génère un arc guidé sur plus de 360 degrés autour d'une pièce cylindrique. Les avantages sont évidents : sécurité de procédé et reproductibilité élevées, temps de production réduit, qualité élevée et constante du cordon de soudure, facilité d'utilisation du procédé et documentation complète.

Dans les domaines nécessitant le soudage de tubes à parois fines avec une qualité constante, le soudage orbital déploie tous ses avantages. Ces domaines incluent la fabrication de semi-conducteurs, l'industrie agro-alimentaire, l'aéronautique et l'aérospatiale, les secteurs pharmaceutiques et chimiques ainsi que la construction d'échangeurs thermiques – partout où des fluides corrosifs ou des pressions de procédé élevées nécessitent des tuyauteries sans fuite et des standards d'hygiène élevés.

En raison d'exigences de plus en plus strictes, d'une attention accrue portée à la qualité et du manque de main-d'œuvre qualifiée, la demande de systèmes de soudage orbital croît régulièrement depuis des années. Les obligations de documentation accrues jouent également un rôle : grâce à des générateurs intelligents et à des procédés définis, ce procédé répond en effet aux exigences internationales.

Une installation de soudage orbital se compose d'un générateur avec commande et unité de refroidissement et de la tête de soudage avec le faisceau de flexibles pour la transmission des signaux de commande, du gaz de protection, du fluide réfrigérant et du courant de soudage. On distingue les têtes de soudage ouvertes et fermées.

Types de têtes de soudage orbital
Pour les tubes à paroi fine – par exemple en acier inoxydable ou en titane – jusqu'à un diamètre d'environ 170 mm et des épaisseurs de paroi entre 0,3 et 3,5 mm, on utilise des têtes fermées et le procédé Tungsten Inert Gas (TIG).
Le procédé de soudage est alors exécuté dans des conditions constantes dans la tête de soudage orbital qui entoure totalement le tube. Sous une atmosphère permanente de gaz inerte, une électrode TIG est guidée autour du tube, contrôlée par le rotor de la tête de soudage. Les tubes à souder sont soudés bout-à-bout (sans espacement ni décalage) par un arc. Ceci nécessite une bonne préparation du cordon : les machines orbitales de tronçonnage et de dressage permettent d'obtenir des tubes coupés à angle droit, un dressage plan constant ainsi qu'une surface métallique propre et sans bavure.
Avec le développement des têtes de soudage, leurs dimensions ont été progressivement réduites, de sorte qu'il est possible aujourd'hui de souder même dans des espaces de montage restreints. Les têtes de soudage fermées existent actuellement pour les diamètres de tubes de 3 à 170 mm.

Pour les parois plus épaisses et les diamètres de tube jusqu'à 270 mm, on utilise fréquemment des têtes de soudage ouvertes. Contrairement aux systèmes fermés, l'arc ouvert permet ici d'ajouter un métal d'apport au bain de fusion au moyen d'un fil froid. Ce procédé permet également de réaliser des soudures en plusieurs passes pour les parois plus épaisses.

Manipulation simple et travail sans fatigue
La manipulation du procédé de soudage avec les têtes fermées est simple : la tête est ouverte et les deux tubes à souder sont insérés sans espace entre eux. Le joint de soudure est aligné avec l'électrode. Après la fermeture de la tête et le démarrage du processus, la tête refroidie efficacement par liquide est remplie de gaz argon. Après l'amorçage de l'arc, l'électrode est parfaitement guidée de autour de la pièce. La protection permanente par le gaz inerte prévient des colorations thermiques. Le soudage est exécuté automatiquement, sans décalage ou écart avec une qualité élevée et répétable.

Des générateurs intelligents permettent un accès aux projets et aux paramètres
Des générateurs intelligents garantissent une sécurité maximale pendant le procédé : l'introduction des paramètres liés à la pièce tels que matériau, diamètre et épaisseur de paroi permet au générateur de calculer automatiquement les courants, temps de pulsation et vitesses de soudage qui conviennent à l'application, ainsi que la quantité de fil requise avec les têtes de soudage ouvertes. Le type de tête connecté est reconnu automatiquement, de sorte que pour commencer le soudage, il suffit à l'utilisateur de charger le programme de soudage correspondant et de démarrer le procédé. Le travail avec ce système est si simple et fiable qu'il permet d'obtenir des résultats de soudage optimaux dans la fabrication en série dans des conditions constantes même avec des opérateurs moins qualifiés.
Bien entendu, les générateurs modernes assurent également l'enregistrement complet des données et leur sauvegarde dans le réseau LAN du client. L'interface LAN intégrée permet d'intégrer par exemple l'Orbimat 180 SW dans le réseau du client : le protocole MQTT, compatible IoT/Industrie 4.0, permet une communication par interface avec différents systèmes client. Ceci permet de surveiller directement l'ensemble du procédé de soudage, car les opérateurs, les responsables de production et les contrôleurs qualité ont accès à tout moment aux projets et données. Tous les programmes et données de soudage de chaque opération de soudure peuvent être consultés, documentés intégralement et analysés en vue de leur réutilisation dans des opérations de soudage ultérieures ou de leur optimisation. Ceci facilite la planification des campagnes de production, accroît la fiabilité et réduit les coûts et le temps nécessaires.
Toutes les données peuvent par ailleurs être sauvegardées dans la mémoire interne du système ou sur un support de données USB. Outre les données comme le diamètre du tube, la nuance du matériau et l'épaisseur de paroi, le client peut aussi renseigner d'autres paramètres – par exemple le nom du soudeur, le numéro de lot de la pièce, le numéro du joint de soudure, le numéro isométrique du tube, etc.

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