Join'EM : Assemblage du cuivre et de l’aluminium à l’aide des champs électromagnétiques

Dernière modification: 
20-10-2017

Le projet JOIN’EM répond aux besoins croissants des entreprises industrielles quant à l’assemblage des matériaux dissemblables.

En rendant possible l’assemblage du cuivre et de l’aluminium à l’aide des champs magnétiques, ce projet améliorera la performance, l’efficacité ainsi que le profit environnemental de l’industrie Européenne. 

 

Le secteur industriel est confronté à de nouveaux défis qui nécessitent d’être au courant des exigences réglementaires. D’où la nécessité de rechercher des approches novatrices à l’instar du développement de nouveaux matériaux et de la capacité à utiliser différents matériaux  dans une structure ou dans un composant. Ces défis font partie de la nouvelle tendance qui consiste à fabriquer des produits légers, respectueux de l’environnement, plus sécuritaires, moins chers et de plus en plus performants. Des cas d’études industriels réussis ainsi que des recherches scientifiques montrent que les exigences de performance des produits innovants ne peuvent être satisfaites que si les propriétés des matériaux sont parfaitement adaptées aux exigences, au profil de charge et à la fonction de chaque composant individuel.       

But du projet

Le projet JOIN’EM vise à remédier aux insuffisances actuelles des technologies traditionnelles de soudage lors de l’assemblage de métaux dissemblables, et à créer un moyen rentable et approprié pour l’assemblage du cuivre et de l’aluminium. L’assemblage par formage électromagnétique aussi appelé soudage ou assemblage par impulsion électromagnétique est une technologie prometteuse et innovante qui peut être utilisée pour le soudage électromagnétique (EMW) de matériaux dissemblables et semblables, y compris ceux qui sont difficiles ou impossibles à assembler à l’aide de procédés conventionnels. La liaison est formée sans apport de chaleur, mais par impact des deux pièces à assembler. Le développement et l’implémentation de l’EMW permettra aux concepteurs de combiner des métaux ou d’introduire de nouveaux métaux. Ceci à son tour permettra une forte augmentation de la performance et ouvrira la voie à plusieurs usages potentiels tels que l’électricité, le chauffage, le refroidissement, l’automobile et le transport, l’électroménager, l’air conditionné, offrant ainsi la possibilité à ces industries de suivre la nouvelle tendance de la conception et la production de produits de haut niveau. 

Ce nouveau procédé d’assemblage contribuera également à la réalisation de conceptions légères améliorées de meilleure performance. Ceci diminuera la consommation d’énergie et l’émission des gaz à effet de serre, une exigence de plus en plus importante pour les industries telles que l’automobile où la réduction du poids de 100 kg peut entraîner des économies de carburant d’environ 300 à 800 litres sur la durée de vie du véhicule, ainsi qu’une réduction des émissions de CO2 de 9 grammes par kilomètre. 

Le projet optimisera l’utilisation d’une ressource finie, le cuivre, dans l’intérêt de l’industrie

Grâce à ses excellentes propriétés thermiques et électriques, le cuivre est la troisième matière première la plus utilisée dans le monde. Le projet JOIN’EM a directement pour but de réduire la consommation de ce matériau onéreux en le substituant partiellement par l’aluminium. Etant donné le niveau actuel des réserves et de consommation prévue, il sera encore plus difficile et couteux d’en obtenir, ce qui conduira à des coûts supplémentaires pour les fabricants. Par conséquent, le remplacement du cuivre par l’aluminium bien que n’étant que partiel aura un impact durable sur les industries ciblées.

Objectifs clés

JOIN’EM permettra en particulier de:

  • Développer des méthodes novatrices pour l’assemblage des métaux dissimilaires, ce qui améliorera la fabrication de nouveaux produits. Ces innovations conduiront également à une meilleure fiabilité des produits, une durée de vie plus longue des composants et des soudures et à une réduction des coûts de maintenance.
  • Faciliter l’utilisation accrue des combinaisons de métaux dissemblables.
  • Augmenter la productivité et réduire les coûts de production des composants hybrides à l’aide du soudage électromagnétique : Les opérations d’assemblage sont plus rapides, efficaces et robustes, avec un processus de formage moins couteux et de meilleure qualité.  
  • Réduire le coût du cycle de vie des produits.
  • Utiliser un processus respectueux de l’environnement. Ce processus ne nécessite pas de flux ou de gaz de protection, et ne produit pas de fumées nocives, réduisant ainsi l’impact environnemental global.

L’avenir du soudage électromagnétique

Au-delà de cette application, le projet étudie également la transférabilité des conclusions vers d’autres combinaisons de matériaux présentant un intérêt pour les secteurs industriels qui traitent des produits multi-matériaux. JOIN’EM développera des processus d’assemblage de matériaux dissemblables flexibles et rentables pour lesquelles les technologies de soudage conventionnelles actuelles se sont avérées inadéquates.

Partenaires

Fraunhofer IWU; Institut Belge de la Soudure (IBS); PFT Innovaltech; Armines/Mines Douai (ARMINES); Research Center for non-destructive testing GmbH (RECENDT); Phimeca Engineering S.A. (PHIMECA); Vertech Group SARL (VERTECH); European Federation for Welding, Joining and Cutting (EWF); Whirlpool Europe SRL (WHIRLPOOL); Calyos SA (CALYOS); NOVATIUM SL. Industry (CEGASA); Alke SRL (ALKE), Refco nv (REFCO); Institut Catholique d’Arts et Métiers (ICAM).