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Auteur(s)
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Delphine Mathilde COSME : Consultante technique, experte en assemblage des matériaux (plasturgie et métallurgie)
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Lire l’articleINTRODUCTION
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.
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Vous connaissez la soudure des thermoplastiques, mais vous ne connaissez pas la soudure par friction linéaire.
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Vous avez des pièces en 3D injectées et vous souhaitez les assembler.
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Vos pièces sont longues ou volumineuses ; vous ne réussissez pas à les souder en ultrason.
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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.
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Comment y parvenir ?
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Quelle machine choisir ?
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Quels types de problèmes rencontre-t-on ?
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Sur quels paramètres agir alors ?
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Comment sont générées les oscillations pour la soudure par vibration ?Article inclus dans l'offre
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3. Quels sont les quatre stades de la soudure par vibration ?
Le principe de la soudure des matériaux par friction consiste à produire de la chaleur en combinant des mouvements alternatifs linéaires et de la pression sur une surface de contact d’une pièce A avec une pièce B.
Les phases d’un cycle de soudure par vibration sont composées de quatre stades :
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friction solide ;
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transition ;
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force d’assemblage optimale ;
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refroidissement.
3.1 Friction solide, phase 1
Le déplacement linéaire sous pression d’une pièce A contre une pièce B génère du frottement entre les deux surfaces en contact. Le frottement produit abrasion et chaleur au plan joint.
En fonction de la nature des matériaux en présence, le phénomène d’abrasion est plus ou moins visible et important.
Dans le cas des polyamides chargés de fibres de verre, de véritables filaments visibles apparaissent, pouvant nuire à l’esthétique si le plan de joint est apparent.
Dans cette phase, il n’y a pas de pénétration.
HAUT DE PAGE3.2 Transition, phase 2
Si la quantité d’énergie est suffisante au plan de joint, les matériaux se ramollissent et commencent à fluer sous l’action de la pression.
Le frottement et la pression provoquent l’échauffement des matériaux uniquement en surface. Le cisaillement et la viscosité des matériaux permettent de passer à la phase suivante.
Dans cette phase, l’enfoncement de la presse commence.
HAUT DE PAGE3.3 Force d’assemblage optimale, phase 3
La chaleur est absorbée par les parois qui finissent par atteindre la température de ramollissement.
La pression permet de :
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chasser tout l’air contenu dans le plan de joint ;
-
créer un amalgame homogène des deux matériaux ;
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atteindre le niveau de pénétration souhaité ;
-
créer la bonne épaisseur de joint.
Les vibrations sont stoppées dès qu’un pourcentage de pénétration est atteint, par...
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Configuration-type d’une machine de soudure par vibration (Outil
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51 rue Émilie-Decorps – 69100 Villeurbanne (France)
Tél. : 04 72 12 28 59
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