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Presse  | 15/08/2017

Le chauffage par induction eldec: La garantie de températures d’usinage parfaites pour le soudage

Les opérations de soudage sont indispensables pour la production de nombreux composants dans l’industrie automobile. Au total, ce procédé devient même de plus en plus important étant donné qu’il est possible de remplacer beaucoup de vis par des jonctions par soudage au niveau des pignons de transmission pour voitures. Par conséquent, le poids et le coût de la pièce sont moindres. Le préchauffage occupe un rôle important dans de nombreux processus de soudage. Il empêche le durcissement de la structure du matériau dans la zone soumise à l’influence de la chaleur - la zone directement à côté de la soudure. De cette manière, le risque de formation de fissures sur la pièce après le soudage est très largement exclu. En revanche, la vitesse d’usinage dans la production automobile moderne représente un défi particulier pour les processus de chauffage: la pièce doit atteindre en seulement quelques secondes une température définie avec précision dans le cadre d’un processus automatisé. Le chauffage par induction eldec est parfaitement adapté à cette exigence: L’entreprise EMAG développe des solutions complètes basées sur l’expérience innovatrice. Les générateurs et les bobines d’induction associés sont adaptés sur mesure à la pièce. Les essais au niveau de la pièce constituent une base importante. Il en résulte finalement une solution robuste d’une grande efficacité énergétique pouvant être intégrée facilement dans la ligne de production.

Des volumes de production importants, des temps de cycle de quelques secondes et sans aucun défaut d’usinage – les exigences essentielles de l’industrie automobile représentent un défi extrême, en particulier pour le soudage de pièces de masse. Afin de garantir la fiabilité du processus et l’efficacité exigées, le procédé est intégré dans un processus complet. Celui-ci comprend souvent des processus de contrôle et de lavage, un usinage de brossage, voire des contrôles par ultrason de la soudure. Le chauffage de la pièce avec une précision extrême juste avant le processus de soudage proprement dit joue un rôle important, explique Dr Dirk Schlesselmann, Responsable adjoint du secteur R&D Technologies d’application chez eldec. « Il est obligatoire de chauffer le pignon de transmission à la température d’usinage nécessaire comprise entre 160 et 180 °C avec une précision extrême et à grande vitesse. En revanche, il est impératif d’éviter une surchauffe de la pièce pouvant engendrer une réduction de la dureté, une oxydation ou une déformation non autorisée. Dans ces conditions, le chauffage par induction représente le procédé idéal grâce à sa rapidité, sa précision et son dosage précis. »

Une technologie efficace sans entretien

Depuis des dizaines d’années, les experts eldec disposent d’un excellent savoir-faire dans le domaine des processus de chauffage par induction à intégrer dans des systèmes de soudage maîtres. Aussi bien les générateurs que les bobines d’induction nécessaires sont fabriqués sur le site de Dornstetten – les deux dans le cadre de processus de manufacture efficaces. Les générateurs se distinguent par une électronique de puissance et une technologie de commande très avancées. Il est ainsi très facile de les intégrer dans des machines ou de les configurer sur mesure. En outre, la technologie est très fiable. « Nous concevons des convertisseurs pratiquement sans entretien qui remplissent leur mission de manière discrète et fiable dans la machine », résume Dr Schlesselmann. De l’autre côté, les spécialistes apportent au processus un savoir important basé sur notre expérience dans le domaine du développement des bobines d’induction – sur demande, ils assurent une assistance au client dès le début du projet. Des recherches expérimentales sont effectuées à l’aide de bobines d’induction et de générateurs d’essai. Des images thermographiques permettent de vérifier si le chauffage est bien limité aux zones souhaitées de la pièce. En outre, des calculs numériques sont utilisés depuis peu afin de déterminer avec précision l’effet d’un champ électromagnétique dans la pièce. « Nous regardons en quelque sorte dans la pièce », explique Dr Schlesselmann, « et nous adaptons ensuite parfaitement la géométrie de la bobine d’induction ainsi que la catégorie de puissance du générateur à la mission de chauffage. » Les spécialistes eldec offrent des générateurs à moyenne fréquence et à haute fréquence allant de 1,5 à 1.500 kW ainsi que des générateurs DF et SDF® allant de 50 à 3.000 kW. En outre, il existe des appareils munis de deux à huit sorties dont la puissance peut être réglée indépendamment ou simultanément. Ceci est un avantage important, si plusieurs bobines d’induction sont nécessaires pour le chauffage. Dans ce cas, il est possible d’utiliser un seul générateur pour leur alimentation.  

Tirer le maximum du processus  

Au total, les spécialistes de l’induction peuvent présenter de nombreux succès dans le domaine du soudage – en partie avec des valeurs caractéristiques de puissance particulières. La tendance des exigences actuelles en matière de temps de cycle approche les cinq secondes. « Nous essayons de tirer un maximum du processus à l’aide des méthodes citées », souligne Dr Schlesselmann. « Il peut aussi arriver qu’il soit nécessaire d’étendre ensuite le chauffage en deux cycles.  Notre point fort est justement la capacité de déterminer ceci et de concevoir le processus de telle sorte qu’il soit le plus allégé possible. » Dans tous les cas, le client bénéficie ensuite de temps d’usinage très courts avec des taux de chauffage plus élevés. En outre, seul un faible volume de la pièce est chauffé.  Par ailleurs, il s’agit des avantages primordiaux en comparaison aux procédés concurrentiels comme l’Uniform Magnetic Heating.

« Devant ce contexte, nous comptons sur nos chances d’être un fournisseur important de constructeurs de machines et d’autres développeurs de processus de production de soudage », conclut Dr Schlesselmann. « Les clients bénéficient d’une technologie plus rapide et plus efficace que d’autres solutions pour le chauffage de pièces. En outre, nous réduisons la charge totale du secteur R&D du client, puisque nous pouvons configurer le processus de chauffage sans l’intervention du client. Ces avantages s’imposeront sur le marché. »