La soudure par friction linéaire ou vibration : Comment choisir une machine de soudure par vibration ?

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Auteur(s)

Delphine Mathilde COSME : Consultante technique, experte en assemblage des matériaux (plasturgie et métallurgie)

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INTRODUCTION

La soudure par frottement permet d’assembler par simples déplacements linéaires relatifs deux pièces de matière thermo-fusibles compatibles. Le principe fonctionne donc pour tous les matériaux quels qu’ils soient mais, dans ces fiches pratiques, nous nous limiterons aux assemblages de pièces en thermoplastique.

Recherchons les paramètres pertinents en essayant d’expliquer l’environnement matériel de ce procédé de soudage.

Vous connaissez la soudure des thermoplastiques, mais vous ne connaissez pas la soudure par friction linéaire.
Vous avez des pièces en 3D injectées et vous souhaitez les assembler.
Vos pièces sont longues ou volumineuses ; vous ne réussissez pas à les souder en ultrason.
Vous devez changer de technologie et la soudure par vibration peut être une solution.

Avec les thermoplastiques, et lorsque toutes les conditions sont réunies, la soudure par vibration permet d’obtenir des soudures très résistantes et étanches à l’air.

Comment y parvenir ?
Quelle machine choisir ?
Quels types de problèmes rencontre-t-on ?
Sur quels paramètres agir alors ?

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-fic1279

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Quels sont les cinq temps du cycle de soudage par frottement linéaire ?

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5. Comment choisir une machine de soudure par vibration ?

Sur le marché, il existe des machines de deux types.

les machines basse fréquence (de 90 à 130 Hz, amplitude de 1 à 3 mm pour les productions très variables ; de 120 à 135 Hz, amplitude de 1 à 2 mm développées pour les pièces allant de 15 à 150 cm) ;
les machines haute fréquence (170 à 260 Hz, amplitude de 0,5 à 1 mm, mieux adaptées aux pièces allant de 150 à 300 cm et plus).

5.1 Critères de départ

Choisissez vos machines en fonction :

de la nature et de la quantité de charge des matériaux à souder ;
du volume de l’assemblage et de la longueur de la soudure ;
de la forme géométrique de la soudure ;
de la tenue, de la fonction et des contraintes de la soudure ;
du poids de chaque partie de l’outillage ;
du temps de cycle maximum ;
de l’énergie disponible ;
de l’environnement sonore des ateliers.

Outil

Vous pouvez également consulter la configuration-type d’une machine de soudure par vibration (Outil fic1279m1.docx ), qui vous permettra d’affiner votre choix.

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5.2 Évolution des machines de soudure par friction linéaire de nouvelle génération

Sont proposés actuellement :

un accord automatique de fréquence pour chaque nouvel outillage sur les machines à fréquence variable ;
le contrôle de l’amplitude des vibrations (précision actuelle ± 0,02 mm) ;
le contrôle précis de la rampe de démarrage ou l’arrêt des vibrations (de plus en plus rapide) ;
des mesures précises des distances...

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