« Le système de soudage PIPEFAB représente le summum de la gamme Lincoln Electric. Il offre des performances optimales pour le soudage de tuyauteries spécifiques grâce à des commandes intuitives, directes et simples, et une conception clé en main qui minimise le temps de préparation du poste de soudage », explique Brian Senasi, directeur régional des ventes en Alberta chez Lincoln Electric.
Les changements progressifs sont fréquents dans le secteur manufacturier, notamment en soudage de tuyauterie. Par exemple, modifier les paramètres d'un procédé de soudage existant pour introduire un nouveau procédé peut s'avérer plus problématique qu'utile. C'est pourquoi, dans certains secteurs, une méthode de soudage éprouvée a une durée de vie plus longue que dans d'autres. Mieux vaut ne pas changer une méthode qui fonctionne.
Mais à mesure que de nouveaux projets émergent, les fabricants de matériel de soudage développent de nouvelles technologies pour aider les ateliers à améliorer la productivité et la précision du soudage.
Un soudage correct de l'écartement des racines est la clé d'une procédure de soudage de tuyauterie réussie, que ce soit en atelier ou sur le terrain.
« Notre système TPS/i est un système MIG/MAG idéal pour les soudures de fond », a déclaré Mark Zablocki, technicien soudeur chez Fronius Canada. Le TPS/i est le système MIG/MAG évolutif de Fronius. Sa conception modulaire permet une utilisation manuelle ou automatisée selon les besoins.
« Pour TPS/i, nous avons développé un système appelé LSC, pour Low Spatter Control (Contrôle des projections faibles) », explique Zablocki. Le LSC est un arc court-circuit portable amélioré, offrant une grande stabilité. Le procédé repose sur des courts-circuits à faible intensité, ce qui permet un réamorçage en douceur et un soudage stable. Ceci est possible grâce à la capacité du TPS/i à identifier et à réagir rapidement aux différentes phases du processus lors d'un court-circuit. « Nous avons obtenu un arc court avec une pression suffisante pour renforcer la racine. Le LSC a généré un arc très doux, plus facile à contrôler. »
La seconde version du LSC, le LSC Advanced, contribue à améliorer la stabilité du processus lorsqu'il fonctionne loin des sources d'alimentation. Les longs câbles entraînent une augmentation de l'inductance, ce qui provoque davantage de projections et réduit la stabilité du processus. Le LSC Advanced résout ce problème.
« Lorsque la connexion entre les broches et l'alimentation s'étend sur une quinzaine de mètres, la portée maximale est atteinte avec le LSC Advanced », explique Leon Hudson, responsable du support technique régional pour le soudage parfait chez Fronius Canada. Comme de nombreux postes à souder modernes, le Fronius permet d'enregistrer chaque soudure.
« Il est possible de standardiser les paramètres de soudage et de les paramétrer dans la machine », a déclaré Hudson. « Cette machine est modulable et seul le superviseur de soudage peut accéder à ces paramètres grâce à une carte magnétique. Ces paramètres permettent de suivre l’énergie (en kilojoules par pouce) produite pour chaque soudure afin de garantir le respect des spécifications. »
Bien que le procédé TPS/i soit très efficace pour les soudures de fond parfaitement contrôlées, l'entreprise a mis au point un procédé de soudage à l'arc pulsé (PMC) permettant de réaliser plus rapidement les soudures d'apport. Ce procédé utilise un traitement de données à haute vitesse pour maintenir des vitesses de soudage plus élevées tout en conservant un arc stable.
« Le poste à souder compense partiellement les variations de portée de l'opérateur afin de garantir une pénétration constante », explique Hudson.
Le contrôleur de soudage orbital AMI M317 est conçu pour les applications dans les secteurs des semi-conducteurs, de la pharmacie, du nucléaire et autres opérations de fabrication de tuyauterie de haute qualité. Il est doté de commandes avancées et d'une interface à écran tactile pour simplifier le soudage automatisé.
Lors du soudage automatique en atelier, lorsque le tuyau tourne, le canal chaud est réalisé en position 1G et le stabilisateur PMC peut être ajusté automatiquement en fonction des points hauts ou bas de la surface du tuyau.
« Le poste de soudage TPS/i surveille les caractéristiques de l’arc et s’adapte en temps réel », explique Zablocki. « Lorsque la surface de soudure oscille autour du tuyau, la tension et la vitesse du fil sont ajustées en temps réel pour maintenir un courant constant. »
La stabilité et la vitesse accrue sont au cœur de nombreuses améliorations technologiques qui facilitent le travail quotidien des soudeurs de tuyauterie. Bien que tout ce qui précède s'applique au soudage MIG/MAG, une efficacité similaire a été constatée dans d'autres procédés tels que le soudage TIG.
Par exemple, le système ArcTig de Fronius pour les procédés mécanisés accélère le traitement des tubes en acier inoxydable.
« L’acier inoxydable peut être délicat à souder car il dissipe mal la chaleur et se déforme facilement », explique Zablocki. « Normalement, pour souder l’acier inoxydable, on atteint rarement une pénétration de plus de 3 mm. Mais avec le soudage ArcTig, l’électrode de tungstène est refroidie à l’eau, ce qui permet d’obtenir un arc plus concentré et une densité d’arc plus élevée à son extrémité. Cette densité d’arc est très élevée. Le soudage est puissant et permet de souder jusqu’à 10 mm d’épaisseur sans préparation. »
Hudson et Zablocki insistent sur le fait que chaque proposition d'application qu'ils élaborent dans ce domaine part du programme du client et des technologies répondant à ses exigences. Bien souvent, les nouvelles technologies offrent des possibilités d'amélioration en termes de stabilité, d'efficacité et d'enrichissement des données, garantissant ainsi un résultat optimal.
Avec le système de soudage PIPEFAB, Lincoln Electric a cherché à créer un équipement qui simplifie le soudage des tuyaux et la fabrication des cuves.
« Nous utilisons de nombreuses méthodes de soudage de tuyaux différentes sur plusieurs machines ; dans le système de soudage PIPEFAB, nous avons adopté une approche ciblée pour rassembler toutes les différentes méthodes qui peuvent être utiles pour le soudage de tuyaux et les combiner en un seul ensemble », a déclaré David Jordan, directeur de la division industrielle mondiale de Lincoln Electric, Plomberie et industries de procédés.
Jordan cite le procédé de transfert de tension superficielle (STT) de l'entreprise comme l'une des technologies incluses dans le système de soudage PIPEFAB.
« Le procédé STT est idéal pour les passes de fond sur tubes rainurés », a-t-il déclaré. « Développé il y a 30 ans pour le soudage de matériaux minces, il offre un arc très contrôlé, un faible apport de chaleur et peu de projections. Plus tard, nous avons constaté son excellente aptitude au soudage de cordons de fond sur tubes. » Il ajoute : « Dans le système de soudage PIPEFAB, nous utilisons la technologie STT traditionnelle et optimisons l'arc pour une performance et une vitesse accrues. »
Les systèmes de soudage PIPEFAB sont également équipés de la technologie Smart Pulse, qui surveille les paramètres de votre machine et ajuste automatiquement la puissance d'impulsion pour fournir l'arc parfait pour votre travail.
« Avec une faible vitesse de dévidage du fil, le système détecte que j'utilise une faible puissance et génère un arc très net et précis, idéal pour ce type de faible vitesse », explique Jordan. « Lorsque j'augmente la vitesse de dévidage, le système modifie automatiquement la forme d'onde. L'opérateur n'a pas besoin d'intervenir, tout se fait automatiquement. Ces réglages lui permettent de se concentrer sur le soudage sans se soucier des aspects techniques. »
Le système a été conçu pour créer une machine permettant aux soudeurs de réaliser toutes les opérations, du roulage de racine au remplissage et au bouchage, sur une seule machine.
« Passer d'une technologie à l'autre est très simple », a déclaré Jordan. « Notre système de soudage PIPEFAB est équipé d'un double dévidoir. On peut ainsi démarrer le procédé STT d'un côté du dévidoir avec la torche et les consommables adaptés pour une passe de fond. Il faut une buse conique pour cette passe et un pistolet plus léger pour plus de maniabilité. De l'autre côté, on est prêt à remplir et fermer les canaux, que ce soit avec du fil fourré, du fil dur ou du fil fourré métallique. »
« Pour une passe de fond STT en fil plein de 0,9 mm (0,35 po) avec un fil d'apport et de finition fourré de 1,2 mm (0,45 po), il suffit d'installer deux consommables en double de chaque côté du dévidoir », explique Brian Senacy, directeur régional des ventes chez Lincoln Electric en Alberta. « L'opérateur insère la passe de fond et sélectionne une autre torche sans toucher à la machine. Lorsqu'il appuie sur la gâchette de cette torche, le système bascule automatiquement sur l'autre procédé de soudage et le nouveau réglage. »
S'il est important de disposer de nouvelles technologies sur la machine, il est également important pour Lincoln et ses clients que le système de soudage PIPEFAB puisse également gérer les procédés de soudage de tuyaux traditionnels tels que le TIG, l'électrode et le fil fourré.
« Les clients souhaitent absolument tirer parti de la technologie STT avancée pour le soudage à l'arc avec fil plein ou âme métallique et la fonction Smart Pulse. Bien que ce nouveau procédé soit primordial, les clients utilisent encore ponctuellement des procédures obsolètes », a déclaré Senasi. « Ils ont toujours besoin de pouvoir réaliser des soudages à la barre ou TIG. Non seulement les systèmes de soudage PIPEFAB offrent tous ces procédés, mais leur conception Ready-to-Run intègre des connecteurs spéciaux qui garantissent que vos torches TIG sont toujours connectées et prêtes à l'emploi. »
Une autre technologie récemment mise sur le marché et disponible en option pour le système de soudage de PIPEFAB est le système MIG HyperFill à deux fils de la société, qui augmente considérablement les taux de dépôt.
« Au cours des dix-huit derniers mois, nous avons constaté que la technologie HyperFill est très efficace pour l'enrobage des canalisations », a déclaré Jordan. « En ajoutant un refroidisseur d'eau et en utilisant un pistolet refroidi à l'eau, il est désormais possible de réaliser ce processus de remplissage et de bouchage sur deux lignes. Nous avons pu atteindre des taux de dépôt de 7 à 7 kg par heure, alors qu'avec notre meilleur processus sur une seule ligne, nous atteignons 3 à 4 kg par heure. Il est donc possible de plus que doubler le taux de sédimentation en position 1G. »
« Notre gamme de machines Power Wave est populaire et performante, mais les ondes qu'elle propose ne sont pas adaptées au soudage de tuyauterie », explique Senasi. « Les formes d'onde pour l'aluminium et le bronze au silicium, par exemple, ont été supprimées afin de se concentrer sur celles réellement utiles pour le soudage de tuyauterie. Le système de soudage PIPEFAB offre des options pour l'acier et l'acier inoxydable 3XX, le fil plein, le fil à âme métallique, le fil fourré, le soudage SMAW, GTAW et bien plus encore : tous les modes de soudage nécessaires pour la tuyauterie. »
Il n'est pas nécessaire d'en tirer des conclusions sémantiques. La technologie Cable View de l'entreprise surveille en continu l'inductance du câble et ajuste la forme d'onde afin de maintenir une performance d'arc stable sur les câbles longs ou enroulés jusqu'à 20 mètres. Le système peut ainsi procéder rapidement aux ajustements nécessaires pour garantir un fonctionnement stable de l'arc.
« Check Point Cloud Production Monitoring peut être configuré pour envoyer automatiquement un message aux superviseurs lorsque les performances d'une machine descendent en dessous d'un certain seuil. Check Point Production Monitoring boucle la boucle d'amélioration continue : une fois les modifications apportées, vous pouvez suivre et valider les améliorations », a déclaré Senasi. « La collecte de données est de plus en plus répandue et les clients apprécient les opportunités qu'elle leur offre pour une meilleure gestion de leur activité. »
Les entreprises s'efforcent de moderniser des procédés de soudage automatisés déjà complexes, en exploitant la collecte de données en cours d'opération afin d'enrichir les mécanismes de retour d'information. Le contrôleur de soudage orbital M317 d'ESAB Arc Machines Inc. (AMI) en est un exemple.
Conçu pour une utilisation dans les secteurs des semi-conducteurs, de la pharmacie, du nucléaire et autres applications de pointe, il est doté de commandes avancées et d'une interface tactile pour simplifier le soudage automatisé.
« Les contrôleurs TIG orbitaux précédents étaient conçus par des ingénieurs pour des ingénieurs », explique Wolfram Donat, architecte logiciel principal chez AMI. « Avec le M317, les soudeurs nous indiquent leurs besoins. Nous voulons faciliter l'accès au soudage de tuyauterie. Apprendre à utiliser un poste à souder orbital peut prendre une semaine. Il faut parfois des mois pour le maîtriser parfaitement, et le retour sur investissement peut prendre jusqu'à deux ans. Nous voulons donc raccourcir la courbe d'apprentissage. »
Le contrôleur reçoit des données de différents capteurs, permettant aux opérateurs de piloter leurs soudures de diverses manières. L'écran tactile intègre un générateur automatique de plans de tuyauterie. L'éditeur de planification permet à l'opérateur d'ajuster, de configurer, d'ajouter, de supprimer et de naviguer entre les niveaux en cours. En mode soudage, le moteur d'analyse de données fournit des données en temps réel et la caméra offre une vue en temps réel de la soudure.
Combiné à WeldCloud d'ESAB et à d'autres outils d'analyse orbitale, les utilisateurs peuvent collecter, stocker et gérer des fichiers de données localement ou dans le cloud.
« Nous souhaitions créer un système qui ne soit pas obsolète pour une génération, mais qui puisse répondre aux besoins futurs de l'entreprise », a déclaré Donat. « Si un magasin n'est pas encore prêt pour l'analyse de données dans le cloud, il peut toujours accéder aux données de la machine, car celle-ci est installée sur site. Lorsque l'analyse deviendra essentielle, ces informations seront disponibles. »
« Le M317 combine l'image vidéo avec les données de soudage, les horodate et enregistre la soudure », explique Donath. « Si vous effectuez une soudure longue et que vous détectez une imperfection, vous n'avez pas besoin de la jeter, car vous pouvez revenir en arrière et consulter chaque occurrence du problème signalée par le système. »
Le M317 dispose de modules permettant l'enregistrement de données à différentes fréquences. Pour des applications telles que le pétrole, le gaz et le nucléaire, la fréquence d'enregistrement peut dépendre de la qualité des composants. Afin de qualifier une soudure, un organisme tiers peut exiger des données précises attestant de l'absence d'écarts de courant, de tension ou de tout autre paramètre durant le processus de soudage.
Toutes ces entreprises démontrent que les soudeurs disposent de plus en plus de données et de mécanismes de retour d'information pour réaliser de meilleures soudures de tuyaux. Grâce à ces technologies, l'avenir s'annonce prometteur.
Robert Colman est rédacteur et éditeur depuis 20 ans et couvre les besoins de divers secteurs d'activité. Il se consacre depuis sept ans à l'industrie du travail des métaux, occupant le poste de rédacteur en chef de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) et, depuis janvier 2016, celui de rédacteur en chef de Canadian Fabricating & Welding. Il se consacre depuis sept ans à l'industrie du travail des métaux, occupant le poste de rédacteur en chef de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) et, depuis janvier 2016, celui de rédacteur en chef de Canadian Fabricating & Welding. Après un rapport sur les promotions métallurgiques en cours, le rédacteur en chef a publié un rapport sur la production et les achats de métallurgie (MP&P), en janvier 2016. aujourd'hui — rédacteur Canadian Fabricating & Welding. Ces sept dernières années, il s'est consacré à l'industrie du travail des métaux, occupant le poste de rédacteur en chef de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) et, depuis janvier 2016, celui de rédacteur en chef de Canadian Fabricating & Welding.在过去的七年里，他一直致力于金属加工行业，担任Metalworking Production & Purchasing (MP&P) 的编辑，并自2016 年1月起担任Canadian Fabricating & Welding 的编辑。在过去的七年里，他一直致力于金属加工行业，担任Production et achats de métallurgie (MP&P) Un peu plus tard, en janvier 2016, le travail de l'industrie métallurgique a permis de promouvoir les progrès du rédacteur en chef du journal Metalworking Production & Purchasing (MP&P), en janvier 2016 — в качестве редактора Canadian Fabricating & Welding. Ces sept dernières années, il a travaillé dans l'industrie métallurgique en tant que rédacteur en chef de Metalworking Production & Purchasing (MP&P) et, depuis janvier 2016, en tant que rédacteur en chef de Canadian Fabricating & Welding.Il est diplômé de l'Université McGill et titulaire d'une licence et d'une maîtrise de l'Université de la Colombie-Britannique.
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