Les avantages et les défis de la soudure robotisée et de l’aspiration des fumées de soudure

La soudure robotisée est passée d’une caractéristique presque exclusive de l’industrie automobile à une solution standard de plus en plus populaire dans un large éventail de secteurs industriels. Il s’agit d’une technologie qui comporte de nombreux avantages importants, mais aussi un certain nombre de défis, dont l’un est la question de l’extraction des fumées.

Qu’est-ce que la soudure robotisée ?

Les robots industriels impliqués dans le processus de la soudure robotisée sont des dispositifs articulés, équipés de bras, qui sont généralement montés sur une forme quelconque d’axe leur permettant de se déplacer et de s’ajuster selon les besoins. Le robot a été programmé pour accomplir ses tâches, ce qui signifie qu’il est entièrement automatique et n’a besoin que de très peu de supervision de la part d’un contrôleur humain.

General Motors a été à bien des égards le pionnier de la soudure robotisée, puisqu’ils ont commencé à utiliser cette technologie dans leurs usines américaines dès le début des années 1960. D’autres entreprises de l’industrie automobile ont emboîté le pas et, dans les années 1980, les robots étaient largement utilisés dans la construction automobile. Depuis lors, le nombre de robots industriels a énormément augmenté, de même que le nombre de secteurs où les robots peuvent être employés. La soudure reste cependant un segment-clé, avec environ
> 80 % de la soudure de l’industrie automobile aujourd’hui réalisée par des robots.

Ces dernières années en particulier, les prix des robots industriels ont considérablement baissé, ce qui signifie que de plus en plus d’entreprises ont commencé à les utiliser dans leurs installations de production. Les volumes de robots produits, combinés à une tendance générale de la technologie de plus en plus abordable et accessible, ne font qu’ajouter à ce développement. Un exemple en est
la montée en puissance de la Chine en tant que producteur majeur de robots, qui a apporté une concurrence considérable sur un marché auparavant dominé principalement par des entreprises allemandes et japonaises. D’importants investissements publics chinois sont réalisés dans les entreprises de robotique du pays, ce qui a permis de tripler le nombre de ces entreprises (actuellement plusieurs centaines) en Chine au cours des dernières années seulement.

Avantages de la soudure robotisée

En plus d’être devenus moins chers au fil du temps, les robots eux-mêmes seront également moins chers que la main-d’œuvre humaine dans une perspective à plus long terme. Malgré tout, il y a des situations où un soudeur humain est préférable. Pour certaines tâches de soudure individuelles - celles qui ont tendance à ne se produire qu’une seule fois, ou qui nécessitent une série d’actions spécifiques difficiles à prévoir - l’utilisation d’un soudeur humain sera probablement la meilleure option, car programmer un robot pour effectuer une tâche très particulière une fois ou rarement est généralement trop long pour en valoir l’effort.

Ainsi, les robots et les humains ont tendance à effectuer des tâches de soudure différentes et à se compléter les uns les autres, les robots soulageant généralement les travailleurs humains des tâches plus lourdes et plus exigeantes et monotones. En ce qui concerne les tâches de soudure plus répétitives, cependant, les robots ont tendance à être très efficaces et précis
. Ils peuvent également faciliter le processus d’intensification de la production.

Système d’évacuation de la fumée sur torche et ses alternatives

La soudure crée diverses fumées métalliques dangereuses qui, idéalement, devraient être collectées le plus près possible de la source. La méthode la plus couramment utilisée par Nederman est l’évacuation de la fumée sur torche. Le collecteur d’évacuation des fumées est relié à un tuyau flexible à travers lequel les fumées sont acheminées vers un filtre. Le collecteur de fumées est placé à côté de la torche de soudure sur le bras du robot, absorbant les fumées émises par la torche.

Bien que cette méthode se soit avérée très efficace, elle ne peut pas toujours être mise en œuvre, et il y a aussi des défis à relever : s’assurer que l’équipement d’évacuation des fumées n’interfère pas avec la torche et n’empêche pas les mouvements du bras du robot, par exemple. Si la torche est orientée vers le haut, les fumées chaudes – qui vont également s’élever – doivent être aspirées vers le bas et collectées en dessous, ce qui est un processus plus difficile que de les collecter lorsqu’elles s’élèvent de la flamme de soudure. De plus, l’aspiration du collecteur de fumées ne doit pas être si forte pour éviter qu’elle éteigne le gaz de soudure et désactive la torche. Il faut examiner chaque processus de soudure individuellement afin de décider si la méthode sur torche peut être utilisée ou non.

Si la méthode d’évacuation de la fumée sur torche (qui est généralement la méthode de choix) ne peut pas être appliquée, il faut travailler avec l’environnement du robot. Une option consiste à placer le robot dans un espace confiné à partir duquel les fumées peuvent être extraites.

La sensibilisation à l’évacuation des fumées n’a pas suivi le rythme de la technologie

Bien que la connaissance de la soudure robotisée et de son potentiel soit relativement répandue dans la plupart des grandes industries, le besoin d’une filtration d’air adéquate est beaucoup moins bien connu. Les entreprises fabriquant des robots – même à des fins de soudure – les équipent rarement d’une technologie de filtration d’air appropriée. Il s’agit d’un domaine où nous devons faire davantage pour sensibiliser le public et où il existe un grand potentiel pour une variété de solutions d’évacuation des fumées. La plupart du temps, les intégrateurs de système vont concevoir le système de production et décider quel robot utiliser dans une certaine application, l’intégrer à l’équipement de soudure et de filtration, et programmer le robot pour exécuter les tâches et les mouvements nécessaires de celui-ci. Plusieurs de ces intégrateurs de systèmes sont nos partenaires et sont en mesure de personnaliser les solutions pour nos clients. Chez Nederman, nous personnalisons également continuellement nos produits selon les dernières technologies de filtres, et nous sommes fiers d’être reconnus comme un leader mondial dans le domaine.

La soudure robotisée dans les années à venir

Compte tenu du potentiel de cette technologie et de ses avantages considérables, la soudure robotisée est susceptible de devenir de plus en plus fréquente. Les robots sont de plus en plus économiques et performants, et la qualité de leurs soudures est élevée, constante et s’améliore encore. La prise de conscience des risques pour la santé pouvant découler des fumées de soudure est également de plus en plus importante, ce qui fait de la filtration de l’air une partie importante et naturelle de l’ensemble du système de la soudure robotisée. Les intégrateurs de systèmes facilitent également l’adoption de l’automatisation par les entreprises dans leurs usines, notamment en créant des solutions intégrées faciles à programmer et à installer. À l’avenir, les entreprises pourront probablement acheter des solutions standard complètes où les robots pourront facilement être installés dans un environnement industriel sans avoir besoin de beaucoup d’ingénierie spécifique aux postes de travail individuels. Certaines des industries qui profiteront probablement le plus de la soudure robotisée sont celles des véhicules lourds (avions, trains, autobus) et de la fabrication d’équipement minier.

N'hésitez pas à me contacter si vous souhaitez en savoir plus sur le travail de Nederman dans ce domaine ou sur les options d’évacuation de fumées que nous pouvons offrir à votre entreprise. Pour plus d’articles sur notre travail dans le domaine de la technologie de la filtration de l’air et de la technologie environnementale durable, veuillez visiter notre site Web et lire les autres articles dans notre Bibliothèque technique.