Techniques modernes de fabrication de pièces métalliques à haute performance
L'essor de l'industrie de la fabrication additive a repoussé les limites du soudage en tant que pur processus d'assemblage vers la fabrication générative. Pour répondre aux exigences élevées d'aujourd'hui, Linde propose une large gamme de solutions de gaz de protection pour préserver et affiner les propriétés des matériaux.
Le prochain niveau de la technologie de soudage
Ce nouveau procédé est basé à la fois sur le soudage à l'arc et le soudage à l'arc plasma et utilise des fils comme matériau de départ. Ces procédés, utilisés depuis des décennies, ont été adaptés aux besoins de la fabrication additive. Les techniques de soudage au gaz inerte métallique (MIG/MAG) et au plasma sont utilisées pour faire fondre les matériaux additifs, qui sont utilisés pour construire des composants en 3D couche par couche.
Avantages de la fabrication additive avec la technologie de soudage à l'arc et au plasma
Les avantages de la fabrication additive par soudage à l'arc et au plasma sont évidents : aucun outil ou équipement compliqué n'est nécessaire, les coûts d'investissement sont donc faibles, mais les résultats sont tout à fait convaincants. Les objets métalliques fabriqués de cette manière impressionnent par leur intégrité structurelle et leur précision dimensionnelle. Étant donné qu'il est également possible de fabriquer des pièces légères à partir de matériaux coûteux tels que l'aluminium et le titane sans pertes de matière, qui sont importantes dans les techniques d'usinage, la fabrication additive par soudage à l'arc et au plasma est au centre de l'intérêt de nombreuses industries, en particulier pour les applications aérospatiales, automobiles ou médicales. En termes de rentabilité, cette technologie surpasse d'autres procédés de fabrication additive tels que le soudage par faisceau laser et le soudage par faisceau d'électrons.
Comme dans le soudage MIG/MAG standard, le fil métallique est alimenté et fond dans l'arc pour générer directement l'accumulation couche par couche sur le substrat. Les procédés à arc court avec un apport de chaleur plus faible sont préférés en raison de la sensibilité à la chaleur de la plupart des matériaux utilisés dans la fabrication additive. Les gaz protecteurs protègent la matière fondue et le métal chaud de l'air ambiant et donc de l'oxydation
Gaz protecteurs dans les procédés de fabrication additive avec la technologie de soudage à l'arc et au plasma
L'air, les hydrocarbures et l'humidité dans la zone affectée par la chaleur entraînent une instabilité du processus et donc de mauvais résultats. Pour empêcher la réaction chimique qui se produit lorsque le métal chauffé entre en contact avec des éléments tels que l'oxygène et l'azote, des gaz de protection sont utilisés pour protéger l'électrode, le bain de soudure et la zone affectée thermiquement de la réaction avec l'air ambiant et empêcher la dégradation due à la réaction chimique. L'utilisation de gaz de protection permet de conserver ou, dans certains cas, d'améliorer les propriétés métallurgiques des pièces.
Des gaz MIG/MAG éprouvés contribuent à améliorer les propriétés mécaniques
L'argon, l'hélium et leurs mélanges sont les gaz de traitement préférés pour la fabrication additive utilisant les techniques de soudage MIG/MAG et plasma. Des composants actifs tels que le CO2, l'O2, le N2 ou le H2 peuvent être ajoutés pour affiner les propriétés des matériaux. Avec des années d'expertise dans toutes les applications de soudage, de coupage, de chauffage et de revêtement, Linde peut vous aider à sélectionner les gaz et les mélanges appropriés pour votre projet spécifique de fabrication additive dans la technologie du soudage. Avec nos familles de produits CORGON®, CRONIGON® et VARIGON®, nous offrons une gamme complète de gaz de protection MIG/MAG éprouvés. Nos mélanges sont spécialement conçus pour vous offrir tous les avantages de la continuité, de la vitesse et de la liberté de forme, combinés à la fiabilité des procédés de soudage automatisés et à la flexibilité et au contrôle des procédés de soudage manuels.
Une recherche récente prouve que l'ajout de gaz de refroidissement améliore la structure et la taille des grains
En collaboration avec une équipe de recherche de l'Institut d'ingénierie de la production de l'Université technique d'Ilmenau (Allemagne), une nouvelle stratégie de refroidissement a été testée dans le contexte de la fabrication additive afin d'éviter l'exposition à une chaleur élevée dans les couches supérieures de la pièce. Des essais expérimentaux ont été réalisés avec de l'argon, de l'hydrogène et de l'azote, montrant une influence significative du gaz de refroidissement sur la température pendant le processus MSG dans la fabrication additive. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec l'azote et l'hydrogène, qui ont fourni un processus de refroidissement très efficace. Ainsi, la structure et la taille des grains peuvent être modélisées en une microstructure homogène à l'aide de la composition du gaz.
Bénéficier de l'expertise technique et de l'expérience industrielle de Linde
Les conditions d'application telles que la température et l'atmosphère protectrice étant cruciales pour la qualité du revêtement, nos experts en applications peuvent vous conseiller sur le choix du gaz protecteur, le débit requis du gaz protecteur et les autres paramètres d'exploitation les mieux adaptés à vos besoins. En outre, vous bénéficiez d'une assistance pour la gestion de l'installation et du gaz. Nous vous aidons volontiers à optimiser tous les processus liés au gaz. Nous proposons également des formations à la sécurité et à la maintenance préventive.
Les solutions Linde pour les processus d'arc en un coup d'œil :
- Fourniture de gaz argon et hélium - conception, fourniture et installation
- Fourniture de gaz actifs - mélanges de gaz prêts à l'emploi ou garantie que les exigences du processus sont respectées sur le site
- Gaz plasmatiques - nécessaires à la génération de plasma
- Soutien sur site - soutien technique et/ou de procédé
- Système de gaz en circulation - services de conception et de maintenance
- Sécurité des gaz - équipement, tests de sécurité et formation
