Des blocs de pierre de plusieurs tonnes, de l’asphalte brûlant ou des chargements de graviers ininterrompus, jour après jour : les superstructures de véhicules de l’entreprise Moser AG Kipper- und Fahrzeugbau, dont le siège se trouve à Steffisburg en Suisse, doivent résister à d’énormes contraintes sur les chantiers difficiles. Depuis 24 ans, Moser fait confiance aux systèmes de soudage de Fronius pour souder les tôles d’acier et d’aluminium destinées aux dispositifs de bennes et de chargement. L’utilisation de la machine combinée aux caractéristiques de soudage PMC a permis d’améliorer nettement l’efficacité, notamment en accélérant nettement les process de soudage en position contraignante.

Poids propre réduit : « Toujours une charge d’avance »

L’entreprise Moser AG fabrique des superstructures pour des camions d’un poids total compris entre 18 et 40 tonnes, ces derniers pouvant accueillir plus de 25 tonnes de charge utile. « Dans notre secteur, il est essentiel de transporter un maximum de charge à chaque trajet. Pour que nos clientes et clients puissent transporter autant de matière que possible, nous construisons des bennes et des systèmes de chargement d’une légèreté maximale, sans pour autant faire de compromis sur la solidité, la résistance ou la facilité d’utilisation », souligne Stefan Rolli, directeur des opérations chez Moser AG.

En fonction de la taille et du nombre d’essieux des camions auxquels elles sont destinées, les superstructures produites à Steffisburg pèsent généralement entre 3 et 4,5 tonnes. « En utilisant nos superstructures, plus légères que celles de nos concurrents, nos clients gagnent souvent entre 500 et 700 kg de charge utile par trajet. L’efficacité des véhicules est dont nettement plus élevée, et nous sommes fidèles à notre devise, "Toujours une charge d’avance" », déclare Stefan Rolli.

Camion équipé d’un élément « Rockbox » de Moser lors du déchargement de blocs de pierre dans les montagnes suisses. Le « Rockbox » est basé sur une construction soudée moderne, qui répond à des exigences strictes tant en termes de légèreté que de solidité

La proximité avec les clients favorise la production sur mesure

Les superstructures fabriquées sur mesure par Moser AG, selon les exigences individuelles des clients, conviennent à tous les types de camions courants. L’entreprise bernoise est particulièrement fière de produire l’intégralité de ses bennes et systèmes de chargement sur son propre site de Steffisburg, à partir de la livraison des tôles et profilés : « Nous sommes aujourd’hui la seule entreprise de Suisse qui produit des superstructures d’utilitaires pour le secteur de la construction à un tel degré d’intégration verticale. Nous avons le contrôle sur tous les processus de production essentiels et nous sommes proches de nos clients, ce qui nous permet d’apporter des réponses rapides et flexibles aux demandes spécifiques », explique le directeur des opérations chez Moser, Stefan Rolli.

Chaque année, plus de 200 camions quittent l’usine de Steffisburg ; il faut en moyenne 6 à 8 semaines pour produire une nouvelle benne.

Robot de soudage en train de souder une sous-construction de benne standardisée avec le Fronius TPS 5000 (photo : Moser AG)

Aperçu des processus de production

Dans les grandes lignes, les processus de production chez Moser AG se divisent comme suit : les camions sont d’abord mesurés dans le moindre détail à leur arrivée. Après la construction des superstructures à l’aide de systèmes de CAO, suivie de la préparation des travaux, la prochaine étape consiste à découper les tôles sur une installation de découpe plasma CNC, à les plier sur une presse CNC et à poursuivre leur traitement mécanique dans un centre d’usinage CNC.

Dans les ateliers métallurgiques de Moser AG, les composants sont soudés ensemble afin de fabriquer les bennes dans leur forme brute. Les superstructures sont ensuite nettoyées par sablage, puis peintes. Une fois le système hydraulique installé, les opérations de pré-assemblage et de montage final ont lieu. Avant que le camion ne quitte l’enceinte de Moser AG à Steffisburg pour accomplir ses nouvelles missions, il est d’abord soumis à un scrupuleux contrôle final.

De l’acier et de l’aluminium jusqu’à 70 mm

Pour produire ses superstructures de camions, Moser soude de l’acier de construction S355 traditionnel, des aciers de S690 à S700 et Hardox 450 de différentes épaisseurs comprises entre 3 mm et 70 mm. La tôle d’acier Hardox 450 de 4 mm d’épaisseur est la plus utilisée.

Les tôles d’aluminium usinées à Steffisburg sont généralement épaisses de 2 mm, les tôles striées en aluminium ont une épaisseur de 3/4,5 mm ou 3/6,5 mm. Des alliages d’aluminium relativement légers sont notamment utilisés pour les parois latérales des bennes. Ils sont extrudés à l’aide d’un moule développé par Moser AG, tandis que le système de profilé en aluminium Moser MAP permet une construction modulaire des parois latérales. Les tôles en aluminium sont également utilisées pour les garde-boues, les caches et les marchepieds.

Arc électrique PMC lors du soudage de composants sur une benne

Gros plan sur le soudage manuel MAG – positions contraignantes fréquentes

Chez Moser AG, la grande majorité des soudures est réalisée manuellement, avec le process MAG. Outre des vitesses de soudage considérables, le soudage MAG garantit des taux de dépôt élevés, tout en maintenant un apport d’énergie de soudage relativement faible dans les pièces soudées des bennes.

Pour les pièces en série ou les process récurrents (comme le soudage des châssis secondaires ou des bennes), on utilise un portique avec un robot de soudage. Cette installation permet de faire pivoter l’ensemble de la benne dans la position de soudage nécessaire.

« La WPS détermine les caractéristiques de la soudure. Pour les épaisseurs des soudures d’angles, nous nous tenons en principe à la dimension "a", c’est-à-dire à l’épaisseur de l’élément en tôle le plus fin multipliée par 0,7 », décrit Stefan Rolli.

Pour résister aux importantes contraintes quotidiennes sur les chantiers, de nombreuses soudures sont effectuées avec une passe de pénétration jusqu’à 2 passes de remplissage. Outre les soudures d’angles, l’entreprise utilise aussi très souvent des soudures bout à bout, avec et sans écartement des bords. Les soudeuses et soudeurs de MOSER AG sont régulièrement confrontés à une tâche compliquée, à savoir le soudage en position contraignante : des soudures ascendantes « classiques » sur les tubes et les tôles, jusqu’aux soudures au-dessus de la tête.

Moser AG utilise les systèmes de soudage Fronius depuis 24 ans. À ce jour, quelque 35 appareils issus de 4 générations Fronius différentes sont utilisés chaque jour à Steffisburg : le Fronius VarioSynergic 4000, le VarioStar 457, le TransSynergic 5000 et le Fronius TPS 500i depuis 2018.

Michael Zaugg, soudeur chez Moser AG (gauche) et Fritz Loosli, technicien d’application chez Fronius, sélectionnent le meilleur programme de soudage sur un Fronius TPS 500i

Fronius TPS 500i : l’efficacité grâce à un réglage précis des caractéristiques de soudage

« Dans la situation actuelle, la rapidité et la flexibilité sont particulièrement cruciales lors de la production. En utilisant le Fronius TPS 500i et ses caractéristiques, nous avons nettement augmenté nos vitesses de soudage dans tous les domaines essentiels. Par ailleurs, nous observons une baisse notable des retouches nécessaires sur les soudures. Dans l’ensemble, le TPS 500i améliore clairement l’efficacité des process de soudage, mais aussi des étapes de travail ultérieures, ce qui a des répercussions positives sur l’ensemble de notre production », déclare Stefan Rolli, directeur des opérations chez Moser.

Souvent, les soudeurs professionnels de Moser AG utilisent le pack de soudage PMC de Fronius sur leurs appareils TPS 500i, dans les versions PMC Universal, PMC Dynamic et PMC Mix. « PMC » est l’abréviation de « Pulse Multi Control » et désigne une amélioration de l’arc pulsé.

« De manière générale, les caractéristiques PMC se distinguent par un arc pulsé stable, dynamique et à faibles projections. Si le TPSi peut atteindre de telles vitesses de soudage, c’est surtout grâce à la puissance élevée de son processeur et aux vitesses de mesure et de réglages correspondantes », explique Fritz Loosli, technicien d’application et conseiller client responsable de Moser AG chez Fronius. Les caractéristiques PMC proposent 2 paramètres de stabilisateur et 2 paramètres de correction : un stabilisateur de longueur d’arc et un stabilisateur de pénétration, ainsi qu’un réglage de la longueur d’arc et la correction de la fréquence du pulsé.

Jusqu’à 40 % plus rapide sur les soudures ascendantes

Les soudeurs professionnels de Moser AG utilisent notamment la caractéristique PMC car elle leur permet de réaliser les soudures ascendantes sans les oscillations habituelles (« mouvement de cime de sapin »). Au total, le process PMC Mix permet d’atteindre des vitesses de soudage jusqu’à 40 % plus élevées sur les soudures ascendantes. La base technique de cette caractéristique consiste en un changement de processus entre un arc pulsé et un arc court, c’est-à-dire le changement cyclique d’une phase de process de support chaude et froide. Cette procédure permet de réduire l’apport d’énergie dans le matériau.

Steel Root est une autre caractéristique souvent utilisée par les professionnels du soudage chez Moser AG. Elle s’avère avantageuse pour joindre des bords écartés de 2 à 3 millimètres lors du soudage des pièces des bennes. La caractéristique se distingue par un arc électrique doux et stable. Les gouttes relativement grosses qui se détachent créent un bain de fusion visqueux, permettant de souder facilement d’importants écartements des bords.

Chez Moser, la caractéristique de soudage PMC Dynamic est utilisée pour les soudures d’angles horizontales. Elle génère un arc électrique concentré, relativement agressif et à haute pression. Son avantage : les vitesses de soudage élevées combinées à un faible apport d’énergie permettent d’obtenir des résultats de soudage à faible déformation tout en économisant des ressources précieuses telles que le gaz, le matériau d’apport et le temps de travail.

Au-delà de ces applications, Moser continue d’utiliser des arcs électriques standard éprouvés pour de nombreux process de soudage. Les pièces en aluminium sont généralement soudées avec un arc pulsé classique.

Michael Zaugg avec une torche de soudage PullMig du modèle JobMaster. Cette torche est reliée à une source de courant Fronius TPS 500i par un faisceau de liaison de 10 mètres de long

Simplicité d’utilisation sur la source de courant et directement sur la torche

Outre ses caractéristiques de soudage, c’est également grâce à sa simplicité d’utilisation que le TPS 500i améliore la facilité, la rapidité et l’efficacité des process de soudage. Son grand écran en texte clair est adapté à l’environnement de soudage. Il s’utilise de manière simple et intuitive dans la langue locale, même avec des gants.

En ce qui concerne la simplicité d’utilisation de leurs équipements de travail, les soudeurs de chez Moser AG ont besoin de pouvoir effectuer les réglages directement sur la torche de soudage : « Les bennes sont des composants qu’on ne peut pas faire bouger si facilement dans tous les sens, donc ce sont nos collaborateurs qui se déplacent autour des composants. Pour offrir une liberté de mouvement maximale à nos soudeurs, tous nos systèmes de soudage sont équipés de faisceaux de liaison de 10 mètres de long », explique Stefan Rolli. Sur leurs appareils TPS 500i, les soudeuses et soudeurs utilisent ici des torches de soudage PullMig légères du modèle JobMaster. Ces torches refroidies par eau possèdent un petit moteur électrique dans leur poignée, qui garantit un déroulement fluide du fil dans le faisceau de liaison de 10 mètres.

Moins de trajets, plus d’efficacité

Avec le paramètre JobMaster « Easy Job », les utilisatrices et utilisateurs peuvent « enregistrer » jusqu’à 5 tâches de soudage directement sur leur torche PullMig, et basculer très rapidement d’une tâche à l’autre. Comme ils peuvent accéder à toutes les tâches de soudage dont ils ont besoin pour leurs activités quotidiennes directement sur la torche, il s’épargnent de nombreux trajets entre la source de courant et le composant. Leur travail quotidien en est d’autant plus confortable, mais aussi nettement plus efficace.

« Nous faisons confiance aux appareils de soudage Fronius depuis 24 ans, car nous voyons en Fronius un partenaire qui incarne la qualité, la fiabilité, l’excellence des conseils et le caractère innovant des produits. Les améliorations techniques permanentes, comme la TPS 500i avec ses caractéristiques de soudage dernièrement, contribuent nettement à notre performance, notamment en ce qui concerne la rapidité et la flexibilité de notre production. Les systèmes de soudage de Fronius nous aident à fournir à nos clientes et clients du secteur suisse de la construction la qualité qu’ils attendent de nous, à juste titre », souligne le directeur des opérations Stefan Rolli pour finir.