Bien que la fabrication des tubes se fasse à l’aide de machine de profilage on parle le plus souvent dans la profession de machines de soudage ou parfois de lignes à tube. En effet, les « tubistes », et non les profileurs, sont avant tout des soudeurs car c’est bien cette opération qui achève le processus de fabrication du tube. Par ailleurs si le formage des tubes est relativement bien maitrisé, le soudage et la qualité de la soudure sont des soucis permanents. L’accostage des bords, la précision dimensionnelle attendue, la taille des tubes, le matériau employé sont aussi des paramètres importants dont il faut tenir compte.
Le principal constructeur hexagonal de profileuse, JIDET, basé à Amilly dans le Loiret, s’est récemment confronté à la fabrication de machines à tubes soudés de très petites dimensions non sans rencontrer quelques difficultés. En effet il est vite apparu à Romain Girard, Directeur Général de Jidet, la nécessité de construire un partenariat avec l’un des principaux acteurs dans le domaine du soudage laser. Le choix de la société
Rofin Baasel France, spécialiste du soudage laser, s’est immédiatement imposé.
Rofin Baasel France est une filiale du groupe allemand Rofin fabriquant de lasers de faibles et fortes puissances ainsi que de lasers de marquage. Cette filiale, basée à Evry, compte sur son site, parmi les 2.200 employés du groupe, 37 personnes dont 15 personnes à vocation technique. Laurent Menuat, Directeur Général Délégué de Rofin Baasel France : «
Rofin Group est présent sur les cinq continents avec des sites de production principalement basés en Amérique du Nord, en Allemagne et en Asie et dédiés à la fabrication de sources lasers industrielles. Nos secteurs d’activités sont naturellement tournés vers la machine-outil, les semi-conducteurs, le marquage, l’automobile et ses équipementiers. »
Le groupe Rofin prend en charge, dans le cycle de fabrication, la partie électronique et électrique qu’il assemble ensuite aux autres composants du système laser complet qui sont la source laser, les diodes lasers, les fibres optiques. En se structurant de cette façon, Rofin est en mesure de proposer des solutions sur-mesure en fonction du marché visé. Le soudage laser prend une place importante dans les activités du groupe, avec des perspectives de développement très prometteuses. Par ailleurs, et comme c’est le cas dans le domaine du découpage, Rofin ne cède pas à la course aux sources lasers toujours plus puissantes : «
nous préférons privilégier les solutions adaptées aux attentes de nos clients avec comme point de mire des résultats de qualité » précise M. Menuat. En effet, pour le soudage comme pour tous les domaines que sert Rofin ce sont surtout l’innovation, le développement des connaissances pour les applications industrielles, l’organisation de partenariat qui sont prioritaires.
Le système de soudage laser sur la profileuse JIDET - LT LU9.
La collaboration avec la société Jidet s’inscrit parfaitement dans cette démarche. Romain Girard : «
En profilage comme dans beaucoup d’autres domaines, il est parfois nécessaire avant de démarrer la fabrication d’une machine ou d’un outillage, d’apporter au client final, la preuve de notre parfaite maîtrise des processus de fabrication. Ce fut le cas pour l’opération de soudage destinée à des tubes de précision de diamètre 2,8 mm pour une épaisseur de 8/100ème mm et une précision de ± 0.02 mm. » En fabriquant ce type de produit, on entre ici dans des domaines d’application comme l’aéronautique, le spatial, la micromécanique ou encore le médical. Les exigences dimensionnelles, géométriques et en terme de qualité sont absolues et prépondérantes.
Romain Girard, à nouveau : «
La simple mise en œuvre du soudage laser n’est pas suffisante pour répondre favorablement aux attentes des industriels, il faut, à la fois, être en mesure de maîtriser la qualité des soudures quelle que soit la vitesse de profilage, dans notre cas 40-50m/mn, mais aussi maitriser les dispersions liées à la largeur de la bande, à la matière de la bande, et la calibration finale du tube. »
Pour des tubes dans cette gamme de dimensions et ce niveau de précision la technologie de soudure TIG ne permettait pas d’obtenir la qualité de soudure attendue par les clients de Jidet. Par ailleurs la répétitivité et la rapidité du process n’autorisaient pas l’industrialisation de cette solution. Une analyse poussée de cette étape du processus de fabrication a permis d’identifier un certain nombre d’écueils. Parmi ceux-ci, on trouve principalement l’accostage des bords du tube juste avant la soudure, les mouvements du tube lui-même pendant l’opération de soudage, la qualité des rives du feuillard, et les variations de largeur de la bande.
C’est en s’appuyant sur ces différents constats que démarre la collaboration de Jidet avec Rofin Baasel France et que le choix d’un système de soudage laser de 1 kW est fait. Ce mode d’assemblage a fait d’énormes progrès ces dernières années. Il est, désormais, tout à fait en mesure de concurrencer d’autres systèmes de soudage du point de vue de la vitesse pure de soudage. C’est le cas du soudage TIG par exemple où il est très nettement plus rapide. Le premier objectif de Jidet est déjà rempli, Romain Girard : «
aujourd’hui nous pouvons d’ores et déjà viser des vitesses de production de l’ordre de 40m/mn pour des tubes allant de 2 à 6mm de diamètre, d’épaisseur de 1/10ème à 5/10ème sur des matériaux comme des aciers inoxydables. C’est un véritable progrès. »
Fenêtre de contrôle du système PWS de contrôle du soudage laser.
Comment, à présent, s’assurer de la précision de la soudure et donc gérer les défauts liés ou induits par le feuillard ? Rofin propose, en complément à ses solutions lasers, des systèmes complets de contrôle de la soudure avec plusieurs angles d’attaque. Tout d’abord en inspectant la soudure à l’aide du système PWS (Profil Welding Sensor) qui va surveiller la soudure et plus précisément le bain de fusion en continu et permettre à l’opérateur d’agir sur la position des galets de soudage entre eux afin de maintenir l’écartement entre les rives constant. Il est également possible de fixer des intervalles de tolérance dans lesquels la soudure doit se situer avant d’opérer toute correction.
Dans le même temps le contrôle du mouvement du tube et de la position des rives latéralement sont suivis par le système de suivi de joint. Ce contrôle est réalisé à l’aide de 2 diodes et d’une caméra qui mesure les images provenant des diodes. La position du faisceau de soudage est ensuite recalée par rapport à la position des rives de façon à rester en permanence à l’aplomb de celles-ci. Les déplacements sont faibles et restent inférieurs au 1/10ème de millimètre.
Coupe micro du profil de la soudure.
Les résultats sont tout à fait probants et permettent à Jidet d’envisager l’industrialisation de cette nouvelle solution. La qualité des soudures est tout à fait étonnante et le phénomène de ‘Humping’ (bosse formée par la soudure) à l’interface entre les rives du tube est bien maitrisé. «
Par ailleurs la fiabilité et la répétitivité du process sont tout à fait satisfaisantes » souligne Romain Girard.
Aujourd’hui la collaboration entre Jidet et Rofin Baasel France a pris fin et a été couronnée de succès. Jidet propose désormais à son catalogue une profileuse dédiée au profilage de tubes de précision et se positionne comme un nouvel acteur dans ce domaine. Rofin Baasel France, en apportant son expertise à ce projet, ouvre à la profession du profilage, de nouvelles portes dans le domaine de l’assemblage par soudage laser et confirme bien ses engagements vis-à-vis de ses clients en termes de support technique ou de partenariat.
