Le soudage orbital a été développé dans les années 1960 afin de répondre aux attentes de l’industrie aéronautique, surtout en ce qui concerne les composants devant présenter une grande intégrité, comme les systèmes hydrauliques.
Un procédé de soudage TIG automatisé
Le procédé de soudage TIG s’automatise très facilement en cas de soudure simple fusion mais également en cas d’utilisation de fil d’apport pour les tubes épais.
En effet, la torche est mobile et la pièce fixe, ce procédé est particulièrement bien adapté au soudage des tubes. La soudure « en position » en est aussi grandement facilitée, la machine vient vers le tube.
Pour la soudure TIG automatisée orbitale pour tuyauterie d’acier inoxydable, plusieurs facteurs influent sur la répétabilité, facteur essentiel quand on parle d'automatisation d'un procédé de soudage. On pourrait ainsi nommer :
- la forme que l’on donne au tungstène,
- la pression du gaz de purge à l’intérieur de la tuyauterie,
- la pureté du gaz de purge,
- la préparation des surfaces lors de la coupe,
- etc ...
En soudage manuel, la préparation des pièces à souder est importante, en soudage orbitale, cette préparation devient primordiale pour obtenir une soudure de qualité. L’état de surface du tube est un élément très important, ce dernier peut être perfectionné grâce au dressage orbital.
Pour quelles industries ?
Ce type de soudure est utilisé pour les tubulures des gaz purs de l’industrie des semi-conducteurs, pour l’eau pure (eau pour injection, par exemple) de l’industrie pharmaceutique, dans l’industrie agroalimentaire, dans l’industrie chimique et pétrochimique et aussi dans l’industrie nucléaire ainsi que dans l’aéronautique pour la soudure des tubulures titane.
La soudure orbitale est un procédé très stable mais où il convient d’avoir une bonne maîtrise en amont de la soudure, notamment en ce qui concerne la qualité des électrodes utilisées, la qualité des gaz utilisés, la qualité des tubes et éléments soudés, la qualité des pointages ainsi que la qualité du courant de soudage utilisé.
Une fois ces éléments sous contrôle, le soudage TIG orbital affiche des défauts inférieurs à 1%, voir égal à 0% dans le cas où les éléments en amont ont été bien maîtrisés.- qualité des tubes et accessoires (épaisseur du tube,
- préparation des pièces à souder,
- les accostages,
- la qualité des gas, des électrodes et des fonctionnalités des matériels de soudage.
Une multitude de métaux peuvent être soudés
Depuis ses débuts le soudage orbital a quasiment toujours été associé à un procédé TIG avec électrode de tungstène sans fusion, sauf dans certains cas lorsqu’il se révèle nécessaire de travailler au fil froid. Une multitude de métaux peuvent être soudés: les aciers les plus durs, les plus résistants à la chaleur et à la corrosion, les aciers au carbone non alliés et peu alliés, les alliages au nickel, ainsi que le titane, le cuivre, l’aluminium et leurs alliages. Au sein de l’atmosphère protectrice, ce procédé est réalisé sous contrôle. Il est extrêmement propre, ne génère que peu de particules et permet d’éviter les projections indésirables. Destiné avant tout au soudage d’aciers inoxydables, il répond aux exigences les plus stricts tant au niveau de la qualité mécanique que de l’esthétique.
Des paramètres automatisés pour guider les opérateurs
Les interfaces homme machine des générateurs de soudage orbital permettent une utilisation très intuitive facilitant ainsi l’utilisation de la soudure orbitale et l’ouvrant également à des opérateurs formés mais pas forcément eux-mêmes soudeurs.
Dans la plupart des cas et surtout dans les modèles de dernière génération, un système intégré d’auto-calcul établit les paramètres pour guider l’opérateur vers un résultat de soudure déjà optimisé. Une machine orbitale travaille contre la gravité du fait que le tube ne bouge pas, le générateur contrôle donc précisément et de façon automatique les paramètres de soudage comme l’apport énergétique pour compenser l’effet de gravité et d’échauffement du tube durant la soudure.
La soudure orbitale, de par sa mise en œuvre aussi bien au niveau mécanique (du fait du guidage de l’électrode autour du tube), qu’au niveau électronique (de part des postes de soudage communicants et sophistiqués), reste un investissement plus important qu’un ensemble de soudage TIG manuel.
Cependant, les avantages des équipements orbitaux, liés à la qualité, à la sécurité, à la productivité ou encore au suivi des soudures justifient ce coût !
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