Lors des opérations de soudage automatique par robot, les projections de métal en fusion sur les bras de soudure génèrent des opérations de nettoyage et de maintenance supplémentaires. Une protection simple et efficace des bras robotisés peut être réalisée en utilisant un produit anti-adhérence en poudre aux caractéristiques bien particulière : le nitrure de Bore.
Tour d’horizon de cette application concrète d’un lubrifiant sec dans l’industrie automobile.
1. Les bras robotisés soumis aux grattons de soudure dans l’industrie automobile
2. Des opérations d’entretien coûteuses et sans valeur ajoutée
3. Éviter l’accroche des grattons de soudure grâce au nitrure de Bore
4. Nitrure de bore, lubrification sèche et anti-adhérence
5. Application du Nitrure de Bore sur les bras de soudure
Le principe du soudage à l’arc est d’élever la température des métaux à souder jusqu’à leur point de fusion en les faisant parcourir par un courant électrique de plusieurs dizaines d’ampères. C’est l’échauffement créé par la résistivité des métaux par effet joule qui génère la quantité de chaleur suffisante pour fondre le métal.
Pour aller plus loi, découvrez notre ebook sur
les propriétés et utilisations des lubrifiants secs :
1. Les bras robotisés soumis aux grattons de soudure dans l’industrie automobile
Ce procédé de soudage est aujourd’hui très répandu dans la fabrication automatisée de structures métalliques. On le retrouve notamment dans l’industrie automobile où les chaînes de fabrication totalement automatiques peuvent compter plusieurs centaines de robots de soudage.
L’une des contraintes de ce mode de soudage est qu’il peut être générateur de nombreuses projections d’étincelles de soudure. En effet, la fusion des métaux nécessite des températures de plusieurs centaines de degrés : +660°C pour l’aluminium ou +1450°C pour l’acier. Les grattons de métal liquide projetés lors de la soudure à l’arc sont donc eux aussi très chauds et viennent se coller en refroidissant autour de la zone à souder, sur les pièces et équipements environnants et sur les carters des robots de soudure.
2. Des opérations d’entretien coûteuses et sans valeur ajoutée
Au-delà d’être gênants pour l’esthétique des pièces qui doivent être inspectées et parfois reprises, ces “grattons” de soudure viennent bien souvent se coller directement sur les bras de robots et sur les composants dont les bras sont équipés.
Le problème, c’est que l’accumulation de grattons sur le bras du robot peut gêner certains mouvements et réduire la précision des déplacements. Aussi, si le bras de robot est équipé d’autres matériels : systèmes de mesure, pinces de préhension… Les grattons qui s’y déposent peuvent handicaper certaines fonctions.
Ces projections de grattons induisent alors des opérations d’entretien et l’indisponibilité des cellules de soudage pour effectuer les actions de maintenance.
Même si les grattons peuvent être retirés parfois facilement par grattage, brossage, ou cryogénie… cela nécessite l’intervention régulière d’opérateurs ou de techniciens de maintenance.
Ces opérations de nettoyage sont donc coûteuses pour les industriels, sans valeur ajoutée et peuvent générer des coupures de production accidentelles.
3. Éviter l’accroche des grattons de soudure grâce au nitrure de Bore
Pour pallier à ce problème, la meilleure option est de protéger directement les bras robotisés et les pièces environnantes des projections en leur appliquant du Nitrure de Bore à leur surface.
En effet, grâce à ses propriétés anti-adhérentes même à très hautes températures, les projections de métal en fusion ne collent plus sur les surfaces protégées au nitrure de bore. Elles retombent simplement à terre, ce qui facilite grandement le nettoyage.
Le nitrure de bore permet la protection des pièces de soudure des robots et du matériel annexe susceptible de recevoir les étincelles de soudure. L’absence de dépôt de grattons sur le matériel supprime donc les actions de nettoyage et permet un gain de temps dans les opérations de maintenance.
Demandez un échantillon du NITRURE DE BORE
d’Afer-Industrie.
Vous avez besoin de renseignements complémentaires ? Nos experts sont disponibles pour vous répondre.
4. Nitrure de bore, lubrification sèche et anti-adhérence
Le nitrure de bore est une poudre lubrifiante et anti-adhérente. Il s’agit de matières qui, en phase solide, réduisent les frottements entre des surfaces glissant l’une contre l’autre, sans avoir besoin d’un milieu liquide (huile ou graisse).
➡️ Lisez notre comparatif « Comment choisir sa poudre lubrifiante ? Graphite, disulfure de molybdène, nitrure de bore et PTFE »
Les propriétés lubrifiantes et anti-adhérentes du nitrure de bore résultent de sa structure cristalline lamellaire en couches qui permet aux différentes couches de coulisser l’une par rapport à l’autre et par conséquent de réduire les frictions.
C’est aussi le cas du graphite et du disulfure de molybdène (MoS2 ) qui sont aussi des poudres lubrifiantes très utilisées dans l’industrie. Mais elles sont incompatibles avec les applications de soudage puisque le nitrure de bore est le seul à conserver ses caractéristiques anti-adhérentes jusqu’à +1200°C.
Bien que l’on parle de poudre de nitrure de bore, il est très rare qu’il soit mis en œuvre directement sous cette forme. En effet, la poudre de nitrure de bore est dissoute et dispersée dans un fluide comme de l’eau, de l’alcool, de l’acétone… et mélangée à différents additifs pour obtenir les caractéristiques attendues.
➡️ Découvrez dans notre article « Les 6 étapes d’un développement sur-mesure d’un lubrifiant sec avec AFER »
5. Application du Nitrure de Bore sur les bras de soudure
Pour protéger les bras de soudure robotisés, il existe 3 modes d’application :
- la pulvérisation : spray, pistolet
- le trempage : bac, fût, bidon
- l’application à la main : pinceau, spatule
L’application par pulvérisation est la plus répandue, car elle permet notamment aux opérateurs sur ligne de réaliser eux-mêmes la protection des bras et des équipements. Il s’agit simplement d’un aérosol à pulvériser sur tous les éléments du bras de soudage à protéger en prenant soin d’éviter les pinces qui doivent rester conductrices.
Le NITRURE DE BORE Afer Industrie, est formulé en base solvant ce qui lui permet de s’évaporer très rapidement à température ambiante. Aussi, les différents additifs incorporés par les experts d’Afer Industrie ont permis de créer une formulation unique ne laissant sur le support qu’une couche :
- Fine
- Sans surépaisseur
- Uniforme
- Sans coulure
- Non collante
- Opaque et de couleur blanche
Le léger film blanc homogène déposé permet notamment aux opérateurs de contrôler visuellement et facilement la présence du produit sur le bras robotisé.
Enfin, l’une des particularités de la formulation est qu’au moment de la dépose, les agents liants incorporés permettent de favoriser l’accroche sur le support, qu’il s’agisse de métal ou de plastique.
Certains industriels utilisent aussi d’autres modes d’application : le trempage et l’application au pinceau pour protéger entièrement et en un seul passage le bras de soudage.
Dans ce cas, le bras est trempé directement dans un bain d’AQUABORE qui est cette fois une formulation en base aqueuse qu’il faut bien laisser sécher pour que l’eau s’évapore.
Découvrez l’AQUABORE pour protéger vos
bras de soudure et demandez un échantillon.
Les seules précautions à prendre avant d’appliquer le NITRURE DE BORE ou l’AQUABORE est d’avoir un support propre et dégraissé avec un solvant non gras.
- Lorsqu’il est en aérosol, il est préconisé de faire des passes croisées verticales et horizontales.
- Lorsqu’il s’agit de soudage par point, le nitrure n’étant pas conducteur, il est important de ne pas le pulvériser sur les pinces ou sur toutes les autres pièces conductrices.
6. Conclusion
Le nitrure de bore est une solution parfaitement adaptée à la protection des bras de soudure grâce à sa facilité d’utilisation par les opérateurs, sa tenue en hautes températures et sa couleur blanche permettant la vérification rapide de sa présence. Au-delà de simplement protéger les bras robotisés des agressions des grattons, l’application de nitrure de bore vous permet de gagner un temps précieux dans l’entretien, la maintenance et réduit les coupures de production dues aux problèmes de précisions ou de blocage de mouvements des bras.
Vous souhaitez réaliser un essai ou poser vos questions directement à un expert ?
Contactez-nous ou sollicitez une étude personnalisée dès maintenant.
Et pour trouver le lubrifiant sec qui correspond à vos besoins,
découvrez notre nouvel ebook :
