Grâce à NUM Richter Maschinenfabrik AG a pu développer et breveter un système de soudage sous flux en poudre doté d’une commande numérique 6 axes et d’une manette de commande ergonomique

L’ensemble 6 axes de soudage de contours sous flux en poudre est équipé d’un système de commande numérique haut de gamme NUM Flexium 68. Il est piloté par une manette de commande particulièrement ergonomique afin d’assister l’opérateur. Quelques points d’apprentissage sont nécessaires pour apprendre les contours de soudage complexes directement sur la pièce. L’opérateur réglera la trajectoire de soudage par un simple bouton : le soudage multicouches à commande numérique est ainsi possible même sur des courbes complexes.

Le soudage sous flux en poudre n’est pas une nouveauté en soi : cette technique est largement utilisée dans la production de grosses pièces pour réaliser des cordons de soudure de grande qualité. La particularité du système développé par Richter avec NUM réside dans divers composants de la machine disponibles dans le commerce et leur parfaite interaction grâce à un système de commande numérique et à une application développée spécialement. Résultat : la qualité très homogène des cordons de soudure est largement supérieure à celle obtenue avec les méthodes classiques.

Avec l’avance du fil et l’alimentation de la poudre, la tête de soudage sous flux en poudre est montée horizontalement sur un bras en porte-à-faux mobile qui pivote dans toutes les directions et se règle verticalement. Il est ainsi possible de positionner la tête de soudage n’importe où au-dessus de la table. Le bras accueille également la commande du système composée d’un écran FS152 avec des touches de fonction, un siège et une manette de commande. Toutes les commandes et les réglages du système, de la configuration à l’usinage, s’effectuent au moyen de cette manette. Pendant la production, cela procure non seulement la flexibilité mais également des avantages importants. D’une part, les gants nécessaires aux soudeurs ne constituent plus une gêne ; d’autre part, les commandes complexes de la machine ont été simplifiées dans la mesure où un nouveau soudeur peut l’utiliser et travailler seul en seulement quelques heures. Les commandes simples et le contrôleur connecté ont été étudiés sur site avec soin par les techniciens de Richter et de NUM et perfectionnés au cours de divers tests spéciaux. Les commandes émises par la manette sont transformées en mouvements par le système de commande numérique Flexium au moyen de 6 axes.

La pièce à usiner est placée sur une grande table rotative basculante de 60 tonnes sous le bras. Comme le nom l’indique, la table peut tourner indéfiniment et basculer à 45°, ce qui permet de souder des cordons non horizontaux. Un autre avantage du bras pivotant en porte-à-faux est qu’il est possible de le positionner complètement d’un côté : il est ainsi possible de souder les pièces plus grandes que la table pivotante.

Auparavant, les systèmes de soudage sous flux en poudre soudaient normalement des cordons en V ou en X toujours rectilignes. Jusqu’à présent, le soudage de contours devait toujours être exécuté manuellement en utilisant d’autres procédés (MAG) : les opérations prenaient beaucoup plus de temps et de travail et posaient des problèmes de qualité variable (formation de soufflures). Ce nouveau procédé de soudage sous flux en poudre permet maintenant de souder automatiquement des contours, d’où un réel gain de temps sans nuire à la qualité. « Globalement, ce système de soudage améliore raisonnablement le rendement en production de l’ordre de 25 à 30 % », explique Dirk Kunig, Directeur du service électronique de Richter AG et concepteur de ce système.

Les services de préparation du travail et de surveillance du soudage Richter AG découvraient pratiquement tous les jours, de nouvelles applications auparavant inconcevables. « Il s’agit d’un véritable bond en avant en termes de performances et de qualité », confirme Dirk Kunig.

Un système de commande numérique NUM Flexium 68 prend en charge en toute transparence le contrôle complet du système complet. Le pupitre opérateur standard NUM fourni avec le système a vu son ergonomie réétudiée tout spécialement pour cette machine  et basée sur la manette unique comme interface opérateur. Le soudeur utilise cette manette pour pointer le cordon de soudure à créer pendant l’apprentissage et lire simultanément les points d’apprentissage.

Par la suite, le mode apprentissage présenté est utilisé pour transférer numériquement les points d’apprentissage au système de soudage : le chargement manuel des données par les soudeurs est ainsi totalement supprimé ce qui constitue un gain de temps et de sécurité. Comme on peut le constater, les options de l’écran sont disposées de façon à pouvoir les sélectionner avec la manette. Les boutons et les couleurs du bas sur l’écran correspondent à la disposition des boutons sur la manette que l’opérateur peut utiliser pour parcourir l’arborescence et les options des menus.

En arrière-plan, la commande numérique gère non seulement la position de la tête de soudage du cordon, un autre canal de la commande numérique contrôle l’avance du fil et le système d’alimentation de la poudre de façon qu’il précède toujours le trajet du cordon. Il est même possible de souder parfaitement des matières différentes (ex. tôles d’acier épaisses ou lourdes pièces moulées) sans erreur et avec la précision voulue. De grosses pièces de ce type de matières différentes sont nécessaires par exemple pour les bras d’excavation dans les mines.

Avec ce nouveau système de soudage sous flux en poudre, Richter Maschinenfabrik AG, en coopération étroite avec NUM, améliore considérablement la qualité des cordons de soudure, fait gagner beaucoup de temps et réduit significativement les coûts de production du soudage sous flux en poudre. Cela démontre une fois de plus que lorsque deux sociétés partagent leur savoir-faire pour créer un produit, les espérances sont dépassées et de nouvelles possibilités peuvent même apparaître.