En pointe pour le marché croissant de l’aluminium.

Raheel Khan, de Lincoln Electric, parle du soutien aux fabricants canadiens.

L’aluminium est depuis longtemps un métal important dans l’industrie automobile en raison de son rapport résistance/poids élevé et de sa polyvalence, qui contribuent à une meilleure efficacité énergétique. Sa popularité n’a fait qu’augmenter avec l’essor des véhicules électriques (VE) sur le marché ; il est couramment utilisé pour les boîtiers de batterie. Mais, comme l’explique Raheel Khan, directeur des ventes mondiales d’aluminium chez Lincoln Electric Canada, la croissance du marché de l’aluminium s’étend au-delà des véhicules électriques ; elle est liée à une transition plus large vers des technologies plus écologiques.

« Tout ce qui doit être transporté doit être plus léger », a déclaré Khan. « Cela affecte les remorques-citernes et les navires plus légers. Cela affecte également la fabrication de GNL [gaz naturel liquéfié]. Avec l’abandon progressif des combustibles fossiles traditionnels, le GNL joue un rôle essentiel, ce qui implique la fabrication de nombreux composants de transfert de chaleur qui dépendent de l’aluminium. »

Pour soutenir ce changement technologique, Lincoln Electric Canada a investi dans ses installations et mis en place des systèmes avancés pour soutenir les fabricants canadiens.

Complexités de l’aluminium

Du point de vue du soudage, l’aluminium présente des défis uniques.

« Les complexités courantes que l’on rencontre avec l’acier s’appliquent également à l’aluminium, mais l’aluminium est plus sensible », a déclaré Khan. « Comme il absorbe plus de chaleur et la libère assez rapidement, la déformation, la porosité et la réalisation d’une fusion de soudure adéquate exigent une attention particulière. »

Khan a noté qu’avec l’aluminium, l’approche de la soudure dépend de la chimie.

« Si vous n’utilisez pas la bonne chimie et n’appliquez pas le bon procédé, vous risquez d’obtenir des fissures et de la porosité », a-t-il déclaré. « L’aluminium a tellement de formulations différentes pour les alliages d’aluminium qu’il est rare de souder exactement le même type de métal entre eux. Il faut soigneusement trouver la bonne combinaison de paramètres et de matériaux, la bonne technologie pour souder ces différents alliages ensemble. »

Le soudage des pièces moulées nécessite également une attention particulière.

« Les pièces moulées en aluminium sont de plus en plus utilisées dans de nombreuses nouvelles structures de véhicules, en soudant un métal extrudé ou une tôle à la pièce moulée », a déclaré Khan. « Trouver le bon procédé pour joindre différentes formes d’un alliage sans avoir de problèmes de porosité, de propreté et de qualité ajoute un niveau de complexité que les composants en acier présentent rarement. »

Mise en œuvre de systèmes d’automatisation fiables pour l’aluminium

Le groupe Aluminum Solutions de Lincoln Electric travaille à côté du groupe d’automatisation de l’entreprise, ce qui lui donne la possibilité de collaborer et d’optimiser les concepts pour obtenir les meilleures soudures en aluminium automatisées pour les applications.

Le groupe Aluminum Solutions de Lincoln Electric travaille à côté du groupe d’automatisation de l’entreprise, ce qui lui donne la possibilité d’optimiser les concepts pour obtenir les meilleures soudures d’aluminium automatisées pour des applications telles que le cobot de soudage d’aluminium Cooper CRX de l’entreprise.

Le cobot de soudage aluminium Cooper CRX de l’entreprise en est un bon exemple. Les équipes ont dû déterminer le meilleur système d’alimentation de fil, le type de torche servo-commandée à utiliser, le bon système d’alimentation et les paramètres idéaux du processus aluminium dans l’application Cooper.

« La principale complexité de l’aluminium automatisé réside dans le placement du fil et les paramètres de fonctionnement », a déclaré Khan. « Nous aidons à résoudre ce problème avec des solutions améliorées, telles que le cobot de soudage d’aluminium Cooper CRX avec la solution d’alimentation en emballage en vrac Gem-Pak. Lorsque vous retirez le fil d’un tambour, il a tendance à se coller et à s’emmêler dans le tambour. Les gemmes en verre du Gem-Pak réduisent ce risque et contribuent à garantir une disponibilité constante du fil lorsque le cobot passe rapidement d’une soudure à l’autre. Il en résulte une solution fiable pour le soudage automatisé de l’aluminium. »

Chimie des fils

Lincoln Electric tente également de lutter contre ces problèmes d’alimentation grâce à la composition chimique du fil. La dernière innovation de l’entreprise dans ce domaine est le fil SuperGlaze Plus, conçu pour une meilleure alimentation sur de grandes bobines, tout en offrant une finition propre, ce qui est important dans des domaines tels que la fabrication de bateaux de plaisance et de remorques.

Avec l’achat d’Indalco Alloys en 1998, Lincoln Electric est devenue la première usine de fabrication de fils d’aluminium au monde avec un processus vertical complet, du lingot au fil final (Indalco opère désormais sous le nom de Lincoln Electric Aluminum Solutions).

« Les matériaux généralement utilisés pour produire du fil sont utilisés pour de nombreuses applications différentes, pas seulement pour le soudage », a-t-il noté. « En fait, le soudage représente probablement un pourcentage relativement faible des applications globales des producteurs de tiges/fils métalliques. L’aluminium est assez sensible à la gamme de chimie sous-jacente requise pour les spécifications AWS. Une légère variation de chimie peut avoir un impact sur la qualité de la soudure. Elle peut avoir un impact sur vos paramètres, tels que la vitesse d’alimentation du fil, l’ampérage et la tension. Cela peut ensuite avoir un impact sur vos profils de fusion et de pénétration, la porosité et la stabilité de l’arc. L’une des propositions de valeur du point de vue de la qualité et de l’opérabilité est que le processus vertical de Lincoln Electric permet de maintenir une chimie très cohérente d’un lot à l’autre, de sorte que les utilisateurs peuvent régler de manière fiable leur procédure et la maintenir tout au long de la vie d’un projet. »

Du point de vue de la sécurité de l’approvisionnement, Khan a déclaré que l’approvisionnement en lingots d’aluminium au Québec constitue un autre avantage, car il élimine la dépendance envers les fabricants de tiges qui servent généralement à toutes les applications et pas nécessairement au soudage.

Repenser le processus

Pour rendre les processus aussi robustes que possible, l’entreprise a mis en œuvre une stratégie qui peut aider à améliorer la qualité et la productivité des soudures.

« Lincoln Electric a essayé de faire évoluer les mentalités en expliquant que le soudage de l’aluminium permet de souder à haute température et rapidement », a déclaré Khan. « De nombreux utilisateurs d’aluminium estiment qu’il s’agit d’un matériau délicat ou sensible. Nous devons donc le souder avec les paramètres les plus bas possibles et le diamètre le plus petit possible. Or, cela peut poser des problèmes. Qu’il s’agisse de soudage automatisé, semi-automatisé ou simplement manuel, Lincoln Electric encourage généralement les paramètres les plus élevés associés aux vitesses de déplacement les plus rapides. Il est plus facile d’obtenir un soudage à haute température et rapide en utilisant les diamètres de fil les plus grands possibles. »

L’utilisation d’un fil de grand diamètre présente également d’autres avantages, notamment une meilleure aptitude à l’alimentation, une porosité globale et des performances améliorées.

« L’aluminium aime les grands diamètres et les processus à chaud. L’une des choses que nous avons faites avec le cobot Cooper est de montrer que 99 % des applications qui passent par notre laboratoire sont réalisées avec un fil de 1/16 po de diamètre ou plus. Nous avons montré qu’il peut augmenter la qualité de la soudure. Il augmente la vitesse de déplacement, ce qui réduit le temps de cycle, et comme vous n’êtes pas limité par la vitesse de déplacement grâce à l’automatisation comme vous pourriez l’être dans un processus manuel, vous pouvez y parvenir très facilement. »

( Source : Article d’origine En pointe pour le marché croissant de l’aluminium