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Caracterização experimental do comportamento mecânico sob solicitação multiaxial em junções de chapas AA2024-T3 soldadas por fricção-mistura ('FSW').; Experimental characterization of the mechanical behaviour under multiaxial loads of AA2024-T3 sheets welded by friction stir welding (FSW).

Cerveira, Renato Luiz Lehnert Portela
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 02/09/2008 PT
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27.86%
Este trabalho tem o intuito de analisar a junção realizada pelo processo de soldagem por fricção-mistura (FSW) pelo do teste de Arcan. É apresentada inicialmente uma revisão bibliográfica dos estudos já realizados nessa área e da teoria relevante. Foram realizados ensaios para avaliar a falha da junta sob carregamento multiaxial quando comparada à falha do material base. Para a realização dos ensaios utilizouse uma máquina de tração com capacidade de 50 kN. Foi projetado e construído um dispositivo de Arcan modificado, que permite a variação do ângulo com o qual a força de tração é aplicada. Os resultados práticos demonstraram as características de resistência da junção por FSW quando sujeita à forças de tração e cisalhamento. Os resultados obtidos servem como base para comparação entre junções feitas por FSW e por métodos convencionais como a utilização de rebites (prática muito comum na indústria aeronáutica).; The aim of this work is to analyze the junction made by Friction Stir Welding (FSW) using the Arcan test. Initially is presented a review of the studies carried out in this area and the relevant theory for the project. Tests were executed in order to evaluate the failure of the welding under multiaxial loading when compared to the failure of the base material. In order to execute the Arcan Tests...

Efeito do número de passes e do tratamento térmico pós-soldagem de liga de alumínio AA 6063 soldada por atrito linear com mistura (FSW).; Effect of multipass FSW welding of aluminum AA6063 and heat treating after welding.

Poetscher, Freddy
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 29/05/2009 PT
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O processo de soldagem por atrito linear com mistura (FSW) é uma técnica recente para a soldagem no estado sólido de materiais, em particular para o alumínio e suas ligas. O processo foi inventado na Inglaterra em 1991. Neste processo, as partes a serem soldadas são fixadas e uma ferramenta especial realiza a soldagem de forma contínua. A ferramenta possui uma velocidade de rotação e, durante a sua translação, o material é misturado no estado sólido e, conseqüentemente, soldando as duas partes. A junta soldada por FSW de alumínio AA 6063-T6, com espessura de 3 mm foi caracterizada. A soldagem foi realizada com uma rotação da ferramenta de 710 rpm e com uma velocidade de translação de 5,3 mm/s. A ferramenta empregada é do tipo three flats, com diâmetro do ombro de 14 mm, diâmetro do pino de 3 mm e com ângulo de 90° com relação à horizontal. Os corpos de prova foram soldados em três condições: um passe, dois passes e dois passes com inversão de rotação do pino. Após a soldagem foram realizados os seguintes tratamentos térmicos: solubilização, envelhecimento e recozimento. A junta soldada foi caracterizada por macrografias, micrografias, microdureza, ensaios de calorimetria diferencial e EBSD. Os resultados mostraram que existem ZTMAs diferentes conforme a condição dos de passes. O número de passes tem influência nas componentes da textura alterando de Cubo para Latão e para Goss + Cobre. Os tratamentos térmicos de envelhecimento e recozimento produziram as maiores e menores durezas do cordão...

Soldagem por FSW de ligas de alumínio Alcalad AA2024-T3 e AA7075-T6; Friction stir welding of AA2024-T3 and AA7075-T6 clad aluminum alloys

Fioravanti, Artur Suárez
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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A soldagem das ligas de alumínio AA2024-T3 e AA7075-T6 sempre foi um obstáculo para indústria devido à alta suscetibilidade a trincas durante o processo de soldagem ao arco elétrico. Estas ligas são largamente utilizadas na indústria aeronáutica devido a sua alta resistência mecânica e baixo peso específico do alumínio, sendo que o método de união mais utilizado é a rebitagem. Com o advento da soldagem por FSW, surge uma nova oportunidade de união destas ligas sendo que os estudos apresentados até o momento demonstram excelentes propriedades mecânicas da junta. “Friction Stir Welding” – FSW é uma técnica de soldagem desenvolvida em 1991 pelo “The Welding Institute” (TWI) na Inglaterra. Esta solda tem a vantagem de ocorrer no estado sólido, que preserva as propriedades mecânicas das ligas, ao contrário dos métodos de soldagem convencionais que envolvem fusão e produzem, em grande parte, microestruturas com baixas propriedades mecânicas. No processo FSW uma ferramenta de alta resistência mecânica com um determinado perfil é rotacionada de forma a gerar atrito nas peças a serem soldadas. Este atrito gera calor suficiente para aumentar a ductilidade e misturar o material na junta, consolidando o mesmo...

Modelo de juntas soldadas por FSW utilizando métodos de aprendizagem de máquina através de dados experimentais; Welded joint model by FSW using machine learning methods through experimental data

Manuel Felipe Arcila Gago
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/07/2013 PT
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A variedade de materiais no setor aeronáutico para redução de peso e custo tem se proliferado a um grau intensivo, onde têm sido revisadas diferentes pesquisas para encontrar outros tipos de materiais de fácil maneabilidade para construção de peças que satisfazem as restrições impostas. Assim, existe uma procura constante de soluções para facilitar a produção, e ao mesmo tempo aumentar a segurança das aeronaves levando em consideração pontos importantes como a fadiga e ruptura do material. Um material frequentemente utilizado que atende a estes requisitos devido a suas propriedades de densidade e resistência é o alumínio, e é neste ambiente que existe um processo de manufatura utilizado para a soldagem conhecido como "Friction Stir Welding" (FSW). No presente momento, estudos para criação de modelos que representem características mecânicas utilizadas em projetos em função de parâmetros do processo tem sido pesquisados. Embora este processo seja de difícil modelagem devidos as suas complexidades, tem sido estudado e utilizado diferentes algoritmos que possibilitem o melhoramento da representação do modelo, tais como os relacionados com máquinas de aprendizagem (ML) e suas diferentes otimizações. Neste contexto...

Caracterização microestrutural e propriedades mecânicas da liga de alumínio 2198-T851 em configuração tailored blank soldada por FSW - Friction Stir Welding

Moroz,Ivan; Alcântara,Nelson Guedes de; Santos,Jorge Fernandes dos
Fonte: Associação Brasileira de Soldagem Publicador: Associação Brasileira de Soldagem
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2012 PT
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Nos setores industriais relacionados à aeronáutica e automobilística, tem-se buscado o desenvolvimento e a aplicação de ligas metálicas leves com o intuito da redução de massa dos produtos e consequente redução do consumo de combustível. Por suas dimensões e requisitos estruturais, componentes e seções de aviões e automóveis são produzidos através da união por processos de soldagem por fusão. Entretanto, processos de soldagem no estado sólido são preferíveis por evitar defeitos decorrentes da fusão, e têm sido objeto de estudo nas últimas duas décadas. Este trabalho teve por objetivo a caracterização de uma solda por FSW - Friction Stir Welding em junta de topo, da Liga de Alumínio 2198-T851 com espessuras diferentes (configuração "Tailored Blanks"). A metodologia utilizada na caracterização envolveu a determinação das propriedades mecânicas das juntas soldadas, compreendendo ensaios de tração e determinação de perfil de microdureza na seção transversal; e buscou-se compreender a relação entre as alterações microestruturais promovidas pelo processo de soldagem e as propriedades resultantes. Concluiu-se que, devido aos fenômenos metalúrgicos decorrentes do processo de soldagem utilizado...

Tensiones residuales en uniones soldadas por FSW en aluminio 7075-T651

Tufaro,Leonardo N.; Burgueño,Alejandro; Svoboda,Hernán G.
Fonte: Associação Brasileira de Soldagem Publicador: Associação Brasileira de Soldagem
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2012 ES
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Las tensiones residuales pueden ser un aspecto de relevancia en la integridad estructural de componentes en servicio, pudiendo presentar una importante influencia sobre la vida a la fatiga, entre otros mecanismos de falla. El proceso de soldadura por fricción-agitación (FSW) ha revolucionado en los últimos años el campo de la tecnología de la soldadura. Su mayor aplicación se ha dado en las aleaciones de aluminio, aunque hoy en día se utiliza para prácticamente todos los materiales. Una de las ventajas enunciadas de este proceso es el menor nivel de tensiones residuales resultantes, debido a que se produce en estado sólido por lo que los gradientes térmicos durante la soldadura son menores. Entre las aleaciones de aluminio de uso estructural, las aleaciones termoenvejecibles de la serie 7XXX se utilizan habitualmente en la industria aeronáutica y aeroespacial debido a su alta resistencia mecánica. El objetivo del presente trabajo es analizar el efecto de la velocidad de avance en FSW sobre las tensiones residuales en juntas de aluminio AA7075-T651, mediante la técnica de seccionamiento. Se soldaron probetas de dicha aleación de 150x150x4mm mediante FSW, variando la velocidad de avance entre 51 y 206 mm.min-1. Durante la soldadura se adquirieron los ciclos térmicos. Posteriormente se midieron las tensiones residuales longitudinales a distintas distancias del cordón de soldadura...

Comparação das propriedades mecânicas de juntas de alumínio obtidas por soldagem a laser (LBW), por friction stir welding (FSW) e rebitadas para aplicação em estruturas aeronáuticas

Siqueira,Rafael Humberto Mota de; Oliveira,Aline Capella de; Riva,Rudimar; Abdalla,Antonio Jorge; Lima,Milton Sérgio Fernandes de
Fonte: Associação Brasileira de Soldagem Publicador: Associação Brasileira de Soldagem
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2014 PT
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Três processos de união de perfis de alumínio concorrem para a manufatura de painéis estruturais (união entre revestimento e reforçadores) aeronáuticos: rebitagem, Friction Stir Welding (FSW) e soldagem a laser (Laser Beam Welding - LBW). Esses processos têm vantagens e desvantagens particulares, as quais foram analisadas no presente estudo focando, especificamente, nas propriedades de tração do conjunto unido. Dois ensaios mecânicos foram considerados, T-pull test e Hoop test. No que tange ao ensaio T-pull, as amostras soldadas por LBW apresentam maior capacidade de suportar cargas. Isso se deve à melhor distribuição de cargas, quando a solicitação mecânica se faz pelo reforçador. No caso do ensaio Hoop, onde a solicitação mecânica se dá exclusivamente no revestimento, os resultados obtidos por FSW são notadamente superiores aos obtidos pelos demais processos, em termos de tensão máxima, tensão de escoamento e de alongamento máximo. Conclui-se que tanto o LBW quanto o FSW são métodos de soldagem com possibilidade de substituir a rebitagem comumente aplicada nas aeronaves comerciais.

Efecto del procedimiento de soldadura por FSW en la evolución temporal de las propiedades en uniones de AA 7075-T651

Tufaro,Leonardo N.; Svoboda,Hernán G.
Fonte: Associação Brasileira de Soldagem Publicador: Associação Brasileira de Soldagem
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2014 ES
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Se estudió el efecto del procedimiento de soldadura sobre la evolución temporal de las propiedades mecánicas de uniones soldadas por fricción-agitación (FSW) en chapa de AA7075-T651. A este fin se realizaron soldaduras por FSW bajo distintas condiciones de soldadura (velocidad de rotación y velocidad de avance) de modo de variar el aporte térmico. Se registraron los ciclos térmicos mediante la instrumentación de termocuplas y se determinó el aporte térmico neto en cada caso. Las uniones soldadas fueron caracterizadas macroestructuralmente, se determinaron perfiles de microdureza Vickers y la resistencia a la tracción a distintos tiempos luego de realizada la soldadura, los cuales variaron entre 1 y 900 días. Se observó que la dureza mínima (HVmin) se ubicó en la zona afectada térmicamente (HAZ) y que la misma aumentó al disminuir el aporte térmico introducido durante la soldadura. Asimismo, dicho valor HVmin aumentó con el tiempo, siguiendo una evolución logarítmica para todas las condiciones de soldadura. Este aumento fue mayor para la probeta soldada con menor aporte térmico. A su vez, la resistencia a la tracción de las uniones soldadas aumentó con el tiempo, evolucionando también en forma logarítmica...

Abriendo Puertas: Baseline Findings from an Integrated Intervention to Promote Prevention, Treatment and Care among FSW Living with HIV in the Dominican Republic

Donastorg, Yeycy; Barrington, Clare; Perez, Martha; Kerrigan, Deanna
Fonte: Public Library of Science Publicador: Public Library of Science
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 14/02/2014 EN
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Female sex workers (FSW) are often the focus of primary HIV prevention efforts. However, little attention has been paid to the prevention, treatment, and care needs of FSW living with HIV. Based on formative research, we developed an integrated model to promote prevention and care for FSW living with HIV in Santo Domingo, Dominican Republic, including (1) individual counseling and education; (2) peer navigation; (3) clinical provider training; and (4) community mobilization. We enrolled 268 FSW living with HIV into the intervention and conducted socio-behavioral surveys, sexually transmitted infection (STI) testing, and viral load (VL) assessments. We used multivariate logistic regression to identify behavioral and socio-demographic factors associated with detectable VL (>50 copies/mL) and STI prevalence. Over half of all participants (51.9%) had a detectable VL, even though most received HIV-related care in the last 6 months (85.1%) and were currently on anti-retroviral treatment (ART) (72.4%). Factors positively associated with a detectable VL included being 18–35 years of age (Adjusted Odds Ratio [AOR] 2.46, 95% CI 1.31–4.60), having ever used drugs (AOR 2.34, 95% CI 1.14–4.79), and having ever interrupted ART (AOR 3.09, 95% CI 1.44–6.59). Factors protective against having a detectable VL included being single (AOR 0.45...

Effects of Thermal Aging on Microstructure and Corrosion Resistance of AISI 317L Steel Weld Metal in the FSW Process

Farneze,Humberto Nogueira; Tavares,Sérgio Souto Maior; Pardal,Juan Manuel; Londoño,Antônio José Ramírez; Pereira,Victor Ferrinho; Barbosa,Cássio
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2015 EN
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37.4%
The AISI 317L grade is an austenitic stainless steel with high Mo content (3.0 wt% min.). Due to the higher pitting resistance, this grade has replaced AISI 316L steel in many applications where the corrosion resistance is a critical property. However, the high Mo can induce phase transformations in high temperature services. In modern oil refinaries and petrochemical industries AISI 317L has been selected for temperatures as high as 550 °C. The goal of this work was to analyze the microstructural evolution and corrosion resistance of base and weld metal of AISI 317L stainless steel. The welded joints were produced by friction stir welding (FSW). The effect of prolonged exposure at 550 °C was investigated in specimens aged for 200h, 300h and 400h. After each aging treatment microstructural characterization was performed by scanning electron microscopy (SEM). Double loop electrochemical polarization reactivation tests (DL-EPR) were performed to evaluate the degree of sensitization of the samples. The results indicated that the increase of the exposure time at 550 °C promotes the formation of intermetallic phases, which causes corrosion decay of the weld metal.

Démarche pour le choix et/ou la conception d’un moyen de soudage par FSW

ZIMMER, Sandra; LANGLOIS, Laurent; LAYE, Julien; GOUSSAIN, Jean-Claude; MARTIN, Patrick; BIGOT, Régis
Fonte: Association Française de Mécanique Publicador: Association Française de Mécanique
FR
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37.71%
Les travaux de recherches présentés concernent l'industrialisation du procédé de soudage par friction malaxage, également appelé Friction Stir Welding (FSW). L'objectif est de fournir des outils aux industriels pour choisir et qualifier une machine pour leurs applications de FSW. Cet article présente une méthodologie pour qualifier et / ou concevoir les moyens de soudage adaptés à une application donnée. La démarche de qualification repose sur l’étude géométrique des pièces et sur l’analyse des actions mécaniques transmises par l’outil au travers les domaines de soudabilités. La démarche globale est présentée à l’aide du formalisme IDEF0.; The objective of the presented research work is the industrialization of the friction stir welding process in order to provide tools to industrials to select and qualify a means of production for their FSW applications. This paper presents a methodology to determine the Friction Stir Welding means of production adequate to an application. The methodology is based on the analysis of the workpiece geometries and the analysis of the process forces and torqus generated during welding through the determination of the process windows. In this paper, the means of production determination method is presented thanks the IDEF0 formalism.

Experimental investigation of the influence of the FSW plunge processing parameters on the maximum generated force and torque

ZIMMER-CHEVRET, Sandra; LANGLOIS, Laurent; LAYE, Julien; BIGOT, Régis
Fonte: Springer-Verlag Publicador: Springer-Verlag
EN
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37.8%
The paper presents the results of an experimental investigation, done on the friction stir welding (FSW) plunging stage. Previous research works showed that the axial force and torque generated during this stage were characteristic for a static qualification of a FSW machine. Therefore, the investigation objectives are to better understand the relation between the processing parameters and the forces and torque generated. One of the goals is to find a way to reduce the maximum axial force and torque occurring at the end of the plunging stage in order to allow the use of a flexible FSW machine. Thus, the influence of the main plunge processing parameters on the maximum axial force and torque are analysed. In fact, forces and torque responses can be influenced by the processing parameter. At the end, a diagram presenting the maximum axial force and torque according to the processing parameters is presented. It is an interesting way to present the experimental results. This kind of representation can be useful for the processing parameters choice. They can be chosen according to the force and torque responses and consequently to the FSW machine capacities.

Etude des tolérances du procédé vis-à-vis des défauts de position et d’orientation de l’outil pour la robotisation du FSW

ZIMMER-CHEVRET, Sandra; LANGLOIS, Laurent; HATSCH, Jonathan; JEMAL, Nejah; ABBA, Gabriel; BIGOT, Régis
Fonte: Association Française de Mécanique Publicador: Association Française de Mécanique
FR
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37.71%
Le FSW est un procédé de soudage innovant ayant démontré son aptitude à être industrialisé pour le soudage des alliages d’aluminiums. Afin de réduire les coûts d’investissement liés à l’achat de la machine et offrir une flexibilité en termes d’applications soudables, la robotisation du procédé apparait comme une opportunité. Les robots poly-articulés remplissent ces critères mais sous l’action des efforts de soudage appliqués sur l’outil, leur structure fléchit. Ceci conduit à une déviation de la position de l’outil par rapport à la trajectoire nominale. L’étude proposée porte sur l’analyse des tolérances du procédé FSW vis-à-vis des défauts de suivi de trajectoire. Une étude expérimentale est présentée pour évaluer l’influence du défaut d’inclinaison angulaire de l’outil sur la qualité de la soudure, l’évolution du couple et l’effort d’avance. L’intérêt est de cerner l’impact d’une désorientation sur le torseur des actions mécaniques qui peut survenir avec un robot polyarticulé.; Friction Stir Welding (FSW) is an innovative welding process increasingly used by industry for the welding of aluminum alloys. In order to reduce the high investment costs of a dedicated FSW’s machine and in order to offer more flexibility to weld complex geometry...

Influence de l'orientation de l'outil sur les forces générées en FSW

JEMAL, Nejah; LANGLOIS, Laurent; ZIMMER-CHEVRET, Sandra; HATSCH, Jonathan; ABBA, Gabriel; BIGOT, Régis
Fonte: Arts et Métiers ParisTech Publicador: Arts et Métiers ParisTech
FR
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38.03%
Friction Stir Welding (FSW) est considéré comme un procédé de soudage à l’état solide très demandé pour souder des alliages d'aluminium. Au cours des dernières années, les chercheurs se sont orientés vers l’industrialisation de ce procédé. L'utilisation des robots en FSW offre une grande souplesse pour ce procédé. En effet, cet équipement va permettre de réaliser plusieurs types de soudure en permettant d’élargir la gamme d’épaisseur et de la géométrie soudable. Cependant, les forces appliquées à l'outil pendant le soudage par friction malaxage génèrent des déformations élastiques de la structure du robot. Ces déviations affectent la trajectoire du robot ainsi que l’orientation de l’outil par rapport aux pièces à souder, ce qui provoque des défauts au sein du joint de soudure. Pour robotiser le FSW, le véritable défi est d'intégrer la déviation de l’outil et la dynamique des efforts dans le système de contrôle et la commande du procédé. Il est important alors de prendre en considération l'effet de l'orientation de l’outil sur les forces générées lors du FSW. Cette étude analyse l'effet de l'orientation de l'outil sur les forces générées en soudage par friction malaxage. Nous discuterons également l'influence de l'orientation de l'outil sur la qualité de la soudure.; Friction Stir Welding (FSW) is classified as a solid state joining process which is widely used to weld aluminium alloys. In the last few years...

FSW process tolerance according to the position and orientation of the tool: requirement for the means of production design

ZIMMER-CHEVRET, Sandra; JEMAL, Nejah; LANGLOIS, Laurent; BEN ATTAR, Amarilys; HATSCH, Jonathan; ABBA, Gabriel; BIGOT, Régis
Fonte: Trans Tech Publications, Switzerland Publicador: Trans Tech Publications, Switzerland
EN
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37.4%
Friction Stir Welding (FSW) is an innovative welding process increasingly used by industry for the welding of aluminum alloys. In order to reduce the high investment costs of a dedicated FSW’s machine and in order to offer more flexibility to weld complex geometry, high payload robots may be used. A serial kinematics robot meets these specifications but under the stresses generated during welding, its structure readily deforms. The consequences are deviations of the tool nominal position with respect to the seam. The work presented here proposes to study the process tolerances with tool positioning defect. An experimental study enables to evaluate the influence of the tool position disorientation on weld quality, the travel force and torque generated. The objective is to estimate the impact of the disorientation on the tool mechanical interactions when welding using a serial kinematics robot.

Robotized FSW – Evolution of forces and torque with nonlinear welds

LANGLOIS, Laurent; ZIMMER-CHEVRET, Sandra; BEN ATTAR, Amarilys; JEMAL, Nejah; HATSCH, Jonathan; ABBA, Gabriel; BIGOT, Régis
Fonte: Arts et Métiers ParisTech Publicador: Arts et Métiers ParisTech
EN
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37.58%
The main purpose of the article is to study the evolution of the welding forces and torque with non-straight welding path. The main studies performed on forces and torque are usually done on plane straight welding path when the processing parameter are developed. As industrializing robotized FSW, the robot structure deformation under FSW load depends on the forces generated on the tool. Thus, in order to compensate the robot deformation automatically through the control, statistical model giving the welding forces and torque as function of the process parameters is established. This article deals with the study of the forces and torque generated as welding circular and semi-circular welds. The effect of the welding direction (i.e. position of advancing and retreating side) is also analyzed. The objective is to determine if the statistical model giving the welding forces and torque as function of the process parameters developed on straight line can be applied for welding different weld path geometries.

Statistical model of the tool/workpiece mechanical interactions in FSW

ALLAM, Zakaria; ZIMMER-CHEVRET, Sandra; LANGLOIS, Laurent; ABBA, Gabriel; BIGOT, Régis
Fonte: Ecole des Mines de Saint Etienne Publicador: Ecole des Mines de Saint Etienne
EN
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37.58%
The robotization of the FSW process is facing two challenges which are to support the amplitude of the tool / workpiece mechanical interaction generated by welding and to apply the process parameters and in particular the axial force. To design the control laws of the robot it is necessary to model the mechanical interaction between the tool and the workpiece as function of the fsw process parameters.

Influence de la géométrie de l’outil sur la robustesse du FSW robotisé; Influence of the tool geometry on the robustness of the robotized FSW process

JEMAL, Nejah; BEN ATTAR, Amarilys; LANGLOIS, Laurent; ZIMMER-CHEVRET, Sandra
Fonte: Arts et Métiers ParisTech Publicador: Arts et Métiers ParisTech
FR
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38.13%
En soudage par friction malaxage (Friction Stir Welding, FSW), l’outil est l’acteur principal de l’opération. Dans sa configuration conventionnelle, l’outil FSW n’est pas considéré comme un consommable lors du soudage des alliages d’aluminium. Sa partie active constituée d’un épaulement et d’un pion permet l’échauffement et le malaxage de la matière. Dans cette étude, on s’intéresse tout d’abord à analyser l’influence de la géométrie de l’outil sur la qualité du cordon. En effet, pour plusieurs géométries d’outil de soudage, les domaines de soudabilités opératoires sont définis et comparés. À partir de ces résultats, la robustesse des différentes géométries d’outil vis-à-vis de la qualité du malaxage lors d’une variation des paramètres de soudage est évaluée. D’autre part, pendant le soudage l’interaction outil/matière évolue suivant la géométrie des surfaces actives de l’outil FSW. Aussi, l’outil FSW a une influence sur les efforts engendrés au cours du soudage. Ces derniers sont donc également analysés afin de définir l’influence de la géométrie sur leurs variations. Dans un objectif de robotisation du procédé, cette étude est une première étape dans l’optimisation de l’outil en trouvant le bon compromis entre qualité du joint soudé et amplitude des efforts.; In FSW the welding tool is a process major player. In its conventional configuration the FSW tool is not consumable. Its active part is composed by a shoulder and a pin and these elements allow two fundamental phenomena for FSW process: material warm up and material stirring. In this study the influence of the FSW tool geometry is analyzed and put in relation with the weld quality. Indeed for several FSW tool geometries the process window is established and compared. From these results the FSW tool geometries robustness is evaluated with regard to the weld quality when the welding parameters are evolving. On the other hand during the welding operation material/tool interaction evolves depending on the active welding tool surfaces. Therefore FSW tool influences forces values created during welding operation. These forces are analyzed in order to define the influence of the FSW tool geometries on their evolution. This study is a first step in the FSW tool optimization in finding a compromise between weld quality and welding forces in the aim to develop robotized FSW.; Agence Nationale de la Recherche...

Modélisation des interactions mécaniques outil/matière en FSW

LANGLOIS, Laurent
Fonte: ABBA Gabriel Publicador: ABBA Gabriel
FR
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37.4%
Pour dimensionner les moyens de production en FSW, il est nécessaire de connaître les efforts résultant de l’interaction mécanique entre l’outil et la matière. Pour cela, un plan d’expériences a été construit et mis en œuvre. Celui-ci permet d’établir des lois statistiques reliant les principaux paramètres de conduite du procédé aux composantes du torseur des actions mécaniques outil/matière que sont le couple de soudage, l’effort d’avance et l’effort transverse. L’étude expérimentale a été menée dans le cas d’une soudure cout-à-bout de deux tôles d’épaisseur 6mm dans un alliage d’aluminium 6082 T651. Les modèles statistiques obtenus pour le couple et l’effort transverse présentent de bonnes caractéristiques. Par contre, celui de l’effort transverse n’est pas satisfaisant. La nature physique de cette composante d’effort, très liée au frottement, est sans doute à l’origine des difficultés de sa modélisation.; ANR

Contraintes et potentialités du procédé innovant FSW pour la reconception de produit

LANGLOIS, Laurent; CROUE, Jean-Baptiste; DELAMEZIERE, Arnaud; MARTIN, Patrick; ZIMMER-CHEVRET, Sandra
Fonte: AIP PRIMECA Publicador: AIP PRIMECA
FR
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37.86%
Le procédé de soudage FSW est un procédé relativement récent dont le premier brevet date de 1991. Ses principaux avantages proviennent du fait qu’il permet de réaliser des soudures à l’état solide de proche en proche. Ceci lui permet d’assembler des pièces de géométrie complexes dans des alliages difficiles à souder par fusion. Toutefois le principe physique et technologique du procédé est très différent de celui des procédés de soudage par fusion. Notamment, la soudure est obtenue par l’action mécanique d’un outil en interaction avec la matière à souder. Pour évaluer la pertinence et le gain potentiel d’une soudure FSW par rapport à une soudure conventionnelle à l’arc une étape de reconception détaillée des pièces en intégrant les potentialités et lescontraintes du FSW est nécessaire. Dans cet article est présentée une première contribution à la mise en place d’un processus de reconception de produit en intégrant le potentiel du FSW. Ce travail, à partir d’une étude de cas s’appuie sur l’identification des contraintes et des potentiels du FSW et leur intégration dans le processus de fabrication de la pièce et l’évaluation des performances et du coût de la pièce.