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Soudage par rotation des plastiques

1960
Machine de soudage par rotation utilisée en technologie des polymères pour l'assemblage des thermoplastiques.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le soudage par rotation est une technique de soudage par friction pour l'assemblage thermoplastique Des pièces avec des interfaces de joint circulaire. Une pièce est maintenue immobile tandis que l'autre tourne à grande vitesse. Les pièces sont ensuite assemblées sous pressionLe frottement qui en résulte génère suffisamment de chaleur pour faire fondre l'interface. La rotation est arrêtée et la pression est maintenue, voire augmentée, jusqu'à solidification de la soudure. Un test d'identification du plastique confirme que les deux pièces sont composées du même thermoplastique avant le filage, car les matériaux mélangés fusionnent rarement bien.

Le soudage par rotation est un procédé simple, rapide et fiable. Les paramètres clés sont la vitesse de rotation, la pression axiale (pendant la chauffe et le forgeage) et le temps de soudage. Le procédé se décompose en quatre phases : orientation, pressage et rotation, soudage et refroidissement/forgeage. La chaleur est fortement localisée à l'interface du joint, ce qui minimise la déformation des pièces. La conception du joint est cruciale ; elle comprend souvent des assemblages à cisaillement ou à rainure et languette pour aligner les pièces et contenir le matériau en fusion, ce qui contribue à créer un joint solide et hermétique.

Cette méthode convient à la plupart des cas. thermoplastiquesCe procédé, à la fois amorphe et semi-cristallin, présente une limitation principale : la géométrie des pièces. Au moins une d’entre elles doit être circulaire ou posséder un axe de rotation circulaire au niveau de la jonction. Il génère également des bavures (expulsés de matière fondue) qui peuvent nécessiter un enlèvement selon les exigences esthétiques ou fonctionnelles de l’application. De par sa rapidité et sa simplicité, il est particulièrement adapté à la production automatisée en grande série.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Technologie des polymères

Taper

Processus physique

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • principes de base du frottement et de la génération de chaleur
  • l'invention de la moteur électrique et des tours
  • développement du soudage par friction pour les métaux
  • disponibilité de thermoplastiques avec des caractéristiques de fusion appropriées

Applications

  • assemblage de tuyaux et de raccords
  • sceller les conteneurs et les flotteurs
  • fabrication de composants automobiles tels que des résonateurs et des réservoirs
  • assemblage de vannes et de filtres
  • création de flacons aérosols

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • soudage hybride spin-vibration pour pièces non circulaires
  • inertial spin welding where a flywheel’s stored energy is used for heating
  • closed-loop control systems that stop rotation based on weld depth rather than time
  • cellules de soudage par rotation automatisées pour lignes de production à grand volume
  • soudage par rotation de thermoplastiques différents à l'aide de compatibilisants à l'interface
  • miniature spin welding for implants médicaux and devices
  • intégration du préchauffage par induction pour réduire les temps de cycle
  • soudage par rotation de matériaux composites à matrices thermoplastiques
  • utilisation du soudage par rotation pour encapsuler l'électronique dans des boîtiers de protection en plastique
  • développement de surfaces de joint texturées pour améliorer la génération de chaleur par friction
Voir aussi : soudage par rotation, soudage par friction, assemblage de matières plastiques, thermoplastique, soudure circulaire, soudage de polymères, soudage par rotation, raccord de tuyauterie, joint hermétique, assemblage à grande vitesse.

Contexte historique

Soudage par rotation des plastiques

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1962-10-09

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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