Projet be gmp2 machine à souder

Pages: 6 (1383 mots) Publié le: 30 août 2013
GMP2 – Projet BE
Prototype – machine unitaire, Composants standard, Machines spéciales.



MACHINE À SOUDER PAR FRICTION (SPIN WELDING MACHINE)

0 - PLAN DU DOCUMENT :
01 – Introduction : Contexte de l’étude 02 – Principe de fonctionnement 03 - Cahier des charges 04 - Spécifications particulières 05 - Travail demandé 06 – Documents & fournisseurs 07 – Inventaires des pb à résoudre page 1page 2 page 3 page 4 page 5 page 6 page 7

1 – CONTEXTE DE L’ETUDE
On s’intéresse dans ce projet au domaine des machines spéciales destinées à l’industrie. Ce contexte est caractérisé par un coût d’étude et de mise au point nettement dominant par rapport au coût de fabrication à cause des séries très réduites (une machine ou une très petite série). Ces machines sont destinées à évoluer dansdes ateliers de production où elles s’insèrent dans des chaînes de production. La machine que nous étudions permet la fabrication de pièces de révolution en deux parties soudées par friction. Parmi les différentes techniques d'assemblage de pièces en résine de type thermoplastique, le soudage par rotation permet de réaliser des liaisons permanentes, robustes et étanches. Cette technique intéresseexclusivement des pièces dont la surface commune d'assemblage présente une symétrie de révolution. Il est prévu d'étudier une machine permettant l'assemblage en série de pièces selon cette technique à une cadence pouvant atteindre 6 à 10 pièces par minute.

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2 – PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
2-1 Soudure par friction : Cette technique consiste à mettre en rotation à vitesse élevée l'une despièces à assembler, puis ensuite à presser les deux pièces l'une contre l'autre. L'énergie dissipée par frottement provoque la fusion superficielle au voisinage de l'interface, des deux surfaces en contact. Le mouvement de rotation est alors arrêté tout en maintenant la pression de contact pendant la solidification du matériau. Les paramètres de soudure doivent permettre une fusion rapide des surfacesen contact pour éviter un ramollissement en profondeur des pièces pouvant être à l'origine de modifications de la géométrie. Pour la résine "DELRIN", les ordres de grandeurs proposés par le fournisseur sont : - vitesse linéaire relative au niveau des collerettes : 10 à 15 m/s - pression sur le joint : 4 à 5 MPa - durée de frottement avant fusion superficielle : 0,2 à 0,5 s.

Remarques : - Cettetechnique n'est pas limitée à l'assemblage de pièces plastiques. - Par ailleurs, d’autres procédés utilisent le principe de la soudure par friction mais sur des pièces qui ne sont pas forcément de révolution : le procédé FSW (Friction Stir Welding), Soudure par ultrasons etc …
2-2 Principe retenu : Selon le schéma présenté figure 1, l'énergie nécessaire à la soudure est communiquée à un volantd'inertie qui sera lancé à une vitesse donnée par un moteur électrique. Une fois cette vitesse atteinte, les deux pièces à souder seront pressées l'une contre l'autre par un vérin pneumatique. Lorsque les deux pièces arrivent en contact avec les couronnes dentées d'entraînement, l'embrayage conique est libéré permettant de désolidariser le moteur électrique d'entraînement. Le frottement au contactdes collerettes provoque la fusion superficielle souhaitée puis l'arrêt du volant. Une temporisation relâche l'effort de pression entre les pièces lorsque la soudure est suffisamment refroidie et provoque le retour du vérin. 2-3 Cycle de soudage : Le cycle de fabrication d’une pièce décrit précédemment est le suivant : instant opération t0= début de remontée du piston t1 = contact pièces /couronnes dentées compression du ressort t2 = fin de remontée du piston fusion du joint t3 = arrêt du volant d'inertie refroidissement soudure t4 = début descente piston t5 = contact de l'embrayage t6 = fin de lancement du volant t7 = fin de descente du piston t8 =t0 = début de remontée du piston 3,0 s détente du ressort et descente 0,2 s du bol lancement du volant éjection et mise en place * 2,5 s 2,5...
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