Allemagne – Machines industrielles – hybride Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Préambule

La Helmholtz-Zentrum Hereon GmbH (Hereon) est un établissement de recherche à but non lucratif et l'une des 18 institutions membres de la Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Les dépenses de Hereon sont financées à 90 % par l'État (BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung) et à 10 % par les quatre Länder du consortium (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen et Brandenburg). La mission statutaire de la société est de mener des recherches et des développements multidisciplinaires, notamment dans les domaines de la recherche sur les matériaux, de la recherche côtière, climatique et environnementale, ainsi que de la médecine régénérative. Description technique: Projet préliminaire de la liste des prestations pour l'acquisition d'une installation hybride de soudage par friction-malaxage (installation FSW). La description des performances d'une installation FSW hybride (soudage par friction-malaxage) comprend la spécification technique pour l'assemblage de matériaux à l'état solide et comprend généralement les domaines principaux de la mécanique/absorption des forces, de la régulation du processus et de l'assurance qualité. Une surveillance détaillée du processus permet à long terme l'acquisition d'ensembles de données de haute qualité pour le développement de jumeaux numériques et un retour d'information en direct dans la commande du processus. Conception pour des forces axiales et des forces d'avancement élevées avec une déformabilité mécanique minimale. Principales caractéristiques techniques - Type de machine : Construction rigide en C (combinable avec un fraisage) en version à double broche. Cadre conçu pour une force axiale de 200 kN - Longueur de la table de soudage (axe X) direction de soudage principale (souhaité 5,5 m) et option d'extension - Largeur de la table (axe Y) 2 m - Hauteur de la table max. 1,10 m. - Course de la broche supérieure (axe Z) : min. 600 mm (hauteur de travail min. : 600 mm par rapport à la pointe de l'outil) - Table avec évidement pour le module de broche inférieur ; avec plaque interchangeable, afin d'ajuster l'espace pour l'outil inférieur en conséquence - Vitesse de soudage : jusqu'à max. 6 m/min = 100 mm/s - Option pour rouleau d'avance avec régulation de la force - Concept à double broche : broches FSW à couple élevé pour outils rotatifs avec vitesse de rotation variable et régulation de position précise. La broche supérieure doit être interchangeable avec formation du personnel de Hereon par le fabricant, afin de pouvoir passer à l'avenir, par exemple, à une broche pour des forces et des couples plus élevés à une vitesse de rotation plus faible (par exemple, 200 kN, 2000 Nm, 3000 tr/min) Système de coordonnées système de broche supérieur (x, y, z) et système de broche inférieur (u, v, w) ; x et u doivent remplir les mêmes données de performance pour fonctionner de manière synchrone. Ronde max. 0,02 mm o Broche 1 (broche supérieure) : cette unité de broche est disposée sur l'axe vertical en haut, de sorte que l'outil de soudage par friction-malaxage atteint le matériau à assembler par le haut. Variantes de processus requises : - FSW - Friction Stir Welding (soudage par friction-malaxage) - SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (soudage par friction-malaxage à épaule fixe) - Retractable Probe - Pointe de soudage rétractable - BT-FSW - Bobbin tool FSW (soudage par friction-malaxage à double épaule) - SSBT-FSW - Stationary Shoulder bobbin tool FSW (soudage par friction-malaxage à double épaule fixe) - HBT-FSW - Hybrid Bobbin Tool FSW (soudage par friction-malaxage à double épaule hybride) où les deux épaules peuvent fonctionner à des vitesses de rotation indépendantes. - Adititive Friction Stir Deposition (AFSD) (soudage par friction à dépôt avec épaule) - alimentation continue en matériau en option - Optionnel : Refill Friction Stir Sport Welding (ReFSSW) - Exigences (toutes les forces par rapport à la pointe de l'outil) : - Force axiale Fz : 100 kN - Force dans la direction de soudage Fx ou force perpendiculaire à la direction de soudage Fy : radiale 35 kN - Couple : min. 1000 Nm - Vitesse de rotation de la pointe de soudage/épaule inférieure : min. 6000 tr/min - Puissance de la broche : ~70 kW - Force axiale sur la pointe de soudage min. +/-35 kN - Profondeur de soudage : 25 mm Retrait pour la pointe de soudage rétractable (eng. retractable probe) ; axe de pointe séparé - Angle d'inclinaison : +/- 5° manuellement / automatisé dans l'axe x - Refroidissement de l'outil (puissance de refroidissement 2,5 - 3 kW) - Alimentation en gaz protecteur - Module AFSD min. 35kN pour 2 consommables, chacun min. 500 mm de longueur ; 10 à 15 mm de diamètre o Broche 2 (broche inférieure) : - Variantes de processus : - FSW - Friction Stir Welding (soudage par friction-malaxage) - SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (soudage par friction-malaxage à épaule fixe) - Exigences : - Force axiale Fz : min. 100 kN - Force dans la direction de soudage Fx ou force perpendiculaire à la direction de soudage Fy : radiale min. 35 kN - Couple : min 1000 Nm - Vitesse de rotation de la pointe de soudage/épaule inférieure : min. 6000 tr/min - Puissance de la broche : ~70 kW - Course axiale : +/- 15 mm - Alimentation en gaz protecteur - Refroidissement de l'outil (puissance de refroidissement 2,5 - 3 kW)