Guidage flexible des câbles de la tête d'une machine de soudage par friction malaxage

L'entreprise Grenzbach mise sur la technologie de soudage par friction-malaxage pour obtenir des soudures présentant d'excellentes propriétés. Dans les installations de soudage automatisées du constructeur de machines, la tête de soudage est le composant central et est développée en interne par les experts FSW.

Procédé FSW - Friction Stir Welding (en anglais : soudage par friction-malaxage) :
Le procédé FSW permet de réaliser des assemblages étanches aux fluides, par exemple lors du soudage d'échangeurs thermiques et de radiateurs. Comme le matériau est soudé dans la zone plastique, il n'y a pas de modification de la structure comme lors du soudage thermique. Le FSW est donc idéal pour la fabrication de bacs de batterie pour les véhicules électriques. Voici comment fonctionne le procédé : Un outil rotatif résistant à l'usure est plongé dans le matériau à assembler. Il en résulte une chaleur par frottement qui rend le métal malléable. Les deux pièces sont brassées et compactées par le mouvement vers l'avant de l'outil le long de la jointure, de sorte qu'un assemblage solide est créé.

Comme l'outil doit plonger et sortir du matériau à chaque soudure, le processus de soudage doit se dérouler avec le moins d'interruption possible. Pour certains composants, cela exige une grande mobilité de la tête de soudage, par exemple lorsque l'installation FSW applique des soudures étanches en forme de méandres sur un composant de la taille d'une feuille A4. Ensuite, la tête de soudage doit tourner plusieurs fois d'au moins 360° en 60 secondes, plus les mouvements d'approche et de sortie et les contours à l'intérieur de la pièce. Ce qui nécessite au final une capacité de rotation de +/-720 degrés. Et ce, dans un espace de montage très réduit - un défi pour le guidage de l'énergie.

Le couplage direct de deux bandes twister HD avec deux chaînes d'énergie R4 et des câbles chainflex. Les jusqu'à neuf câbles chainflex pour l'alimentation en énergie ainsi que les autres câbles de fluides, tels que le refroidissement, les capteurs, les câbles d'asservissement et de codeurs, qui doivent tous suivre ces mouvements de rotation, sont guidés par des tubes de chaîne énergétique de la série R4.28 et les twisterbands HD de type TBHD.30.

Le twisterband HD est une chaîne porte-câbles en forme de spirale, à la fois stable et très compacte, destinée aux mouvements circulaires et permettant des rotations jusqu'à 20 fois autour de son axe. Avec le twisterband, des mouvements de rotation jusqu'à 7000 degrés à l'horizontale et 3000 degrés à la verticale sont possibles dans un espace très restreint, même à des vitesses allant jusqu'à 180°/s. Les conduites de fluides ainsi que les signaux de bus peuvent être acheminés facilement, sans interruption et à moindre coût grâce à ce système.

Dans la version HD, les différents maillons de la chaîne sont reliés entre eux par un principe de boulons et de crochets. Il en résulte un rayon de courbure défini et une stabilité accrue. De plus, la conception 24h/24 et 7j/7 des composants assure un fonctionnement sans entretien et sans usure. En cas de maintenance, un remplacement simple et rapide est possible.

"La solution est très robuste et fiable", souligne Alexander Feineis, ingénieur de développement chez Grenzbach. "Nous avons déjà effectué plusieurs tests d'endurance et n'avons pas encore eu de panne, c'est pourquoi nous nous réjouissons de pouvoir utiliser la solution de chaîne porte-câbles commune dans de nombreuses machines à portique à l'avenir."