Soudage par friction linéaire à grande échelle

La machine de soudage par friction linéaire n’a peut-être pas l’air aussi imposante que ses dimensions le suggèrent, car la majeure partie d’elle se trouve dans une fosse profonde.

Nous pouvons tous perdre un peu de poids, et les fabricants américains ne sont pas différents. Cela explique l'intérêt croissant pour « l'allègement » de certains produits.

Il n'est pas difficile d'en comprendre l'intérêt : alléger le poids d'un avion, d'un navire ou d'un véhicule, et l'utilisateur final n'a pas besoin d'autant de carburant pour alimenter le mode de transport. Même face à des coûts de carburant inférieurs à des sommets historiques, tout le monde souhaite réaliser des économies là où il peut les réaliser.

Les recherches sur l’allègement présentent d’autres avantages. De nouveaux matériaux moins coûteux sont étudiés pour voir s’ils peuvent offrir les mêmes performances que les matériaux utilisés depuis longtemps. Dans certains cas, ces alternatives peuvent également présenter des propriétés de performance encore meilleures que les matériaux traditionnels qu'elles pourraient remplacer. En outre, des recherches sont en cours pour étudier de nouvelles technologies permettant de couler, de traiter thermiquement, de former, d'assembler et de revêtir ces nouveaux matériaux.

Lightweight Innovations for Tomorrow (LIFT), basée à Détroit, mène la charge dans cette recherche sur l'allègement. Il a été créé à la suite d'un consortium qui a remporté un programme du ministère de la Défense en février 2014. L'American Lightweight Materials Manufacturing Innovation Institute, comprenant l'EWI à but non lucratif en matière de technologie de fabrication, l'Université du Michigan et l'Université d'État de l'Ohio, a établi son siège de 100 000 mètres carrés. -foot presque un an plus tard et a officiellement annoncé son nom LIFT. Depuis lors, l'organisation s'efforce d'accélérer le transfert de nouvelles technologies de fabrication du laboratoire de recherche à l'atelier de production.

LIFT a récemment bénéficié d'un renfort important dans ses efforts de recherche, et ce nouvel outil promet d'avoir un impact énorme sur la façon dont certaines grandes pièces métalliques sont fabriquées.

LIFT installe ce qui est considéré comme l'une des plus grandes machines de soudage par friction linéaire (LFW) au monde dans son usine de Détroit. En fait, Alan Taub, ancien directeur de la technologie de LIFT et désormais conseiller technique principal de LIFT, a déclaré que la grande baie construite en 2016 avait été construite en pensant à cet équipement.

« Nous avons des entreprises du secteur que nous appelons nos membres or et argent, et nous avons mené des enquêtes avec elles sur une période de 18 mois », a déclaré Taub. « Nous leur avons demandé à quel type d'équipement ils n'avaient pas accès et ce qu'ils aimeraient que nous installions dans nos installations. »

Le résultat est une machine qui pèse 122 000 livres, soit à peu près le même poids qu'un Boeing 737. La majorité de la machine se trouve dans une fosse de 15 pieds qui a été creusée en même temps que la construction de la grande baie. Il a un 22 x 8 x 14 pieds. enveloppe, capable d'assembler certaines pièces de très grande taille.

"Il ne s'agit pas d'une nouvelle technologie", a déclaré Hadrian Rori, directeur de la technologie de LIFT. « Il a été utilisé pour d'autres processus d'assemblage et dans la recherche au fil des années. Ce qui rend cette machine unique, c’est qu’elle dispose de la plus grande enveloppe pour affiner certains de ces processus.

MTI Welding, South Bend, Indiana, a construit l'équipement pour LIFT. Il s'agit d'un fabricant d'équipements de soudage par friction pour d'autres fabricants et propose également des services de sous-traitance. Quelques machines LFW appartiennent à de grandes entreprises aérospatiales d'Amérique du Nord, et d'autres machines trouvées dans le monde sont principalement utilisées à des fins de recherche et de développement. On pense qu’aucun n’est aussi gros que l’équipement LIFT.

Ce qui est considéré comme l'une des plus grandes machines de soudage par friction linéaire au monde est livré à l'usine Lightweight Innovations for Tomorrow à Détroit.

Alors pourquoi le soudage par friction pour ces applications d’allègement ? Le processus crée une liaison aussi forte que le matériau de base, sans la distorsion généralement associée aux technologies de soudage par fusion et à leurs immenses zones affectées par la chaleur. De plus, cette méthode d'assemblage évite d'autres défauts classiques du soudage par fusion, tels que le retrait, la fissuration par solidification et la porosité.