Aux côtés des clients tout au long du cycle de vie des produits
De la planification à la maintenance et la remise en état des installations de rechargement par soudure, en passant par leur conception, leur fabrication et leur mise en service, Fronius Welding Automation n’a de cesse de se tenir aux côtés de ses clients et de les assister à l’aide de son réseau mondial de services et de partenaires. L’objectif d’un résultat de rechargement par soudure parfait n’est jamais perdu de vue. Afin de garantir la sécurité des installations, tous les systèmes sont conçus en respectant les normes de conformité internationales. La mise en service technique par les experts de Fronius ainsi que la pré-réception par les acheteurs de l’industrie du pétrole et du gaz sont effectuées sur le site de production autrichien de Steinhaus. Les installations sont ensuite livrées, mises en place sur le lieu d’utilisation (par ex. en Arabie Saoudite, en Angleterre ou encore aux États-Unis), et enfin prises en charge par les clients internationaux des secteurs onshore et offshore. La mise en service complète proposée par Fronius intègre des formations d’experts et des optimisations de processus au lancement de la production.
Des essais de soudage et des études de faisabilité proches de la réalité
À chaque nouveau projet de rechargement par soudure, Fronius Welding Automation commence par des études de faisabilité et des essais de soudage. Le rechargement par soudure est d’une grande complexité : en plus du matériau de base des composants à recharger, d’autres paramètres jouent un rôle décisif, parmi lesquels l’intensité de courant, la vitesse d’avance du fil, la vitesse de soudage, le matériau d’apport, le gaz de protection, la température ambiante ou encore l’humidité de l’air. Rien que des déviations mineures peuvent avoir des conséquences involontaires sur le résultat de soudage. Les essais de soudage doivent donc se rapprocher le plus possible de la réalité et intégrer les pièces, les matériaux d’apport et les gaz de protection qui seront véritablement utilisés par la suite. Ils sont si possible réalisés sous des conditions climatiques similaires à celles qui dominent sur le lieu d’utilisation. Dans le cas contraire, les paramètres de soudage doivent être adaptés et optimisés en fonction de l’environnement de production lors de la mise en service. Et pour éviter toute mauvaise surprise, le mieux est d’avoir recours aux experts de Fronius.
D’après Anton Leithenmair, directeur de Welding Automation : « Afin de personnaliser le plus possible les installations de rechargement par soudure en fonction des clients, nous avons d’emblée besoin d’échanger ouvertement et en toute confiance avec eux. Y a-t-il des exigences pour ce qui est du matériau d’apport et du gaz de protection ? Quelles sont les conditions climatiques sur place ? Il est particulièrement important que nous puissions procéder aux essais de soudage avec des composants originaux, sans avoir à recourir à des faux. C’est la seule manière de garantir que nos installations aboutiront aux résultats de soudage souhaités, même en cas de fonctionnement en continu difficile. »
Des solutions complètes pour l’industrie du pétrole et du gaz
C’est en accumulant de l’expérience que Fronius Welding Automation est à même d’aboutir à des idées innovantes pour créer de nouvelles solutions système. Fronius développe depuis plus de 40 ans des installations de rechargement par soudure axées sur l’application, qui sont soit utilisées de manière standardisée, soit modifiées pour répondre aux exigences spécifiques des clients.
Compact Cladding Cell (CCC) – une solution intelligente et tournée vers l’utilisateur
Avec une surface de pose de 6 m² (64,5 ft²) et installée sur une plateforme déplaçable, la Compact Cladding Cell est LA solution compacte en matière de rechargement par soudure. Elle a été conçue afin de rendre le placage interne des composants de vannes encore plus rentable. La profondeur de perçage ainsi que le diamètre maximaux s’élèvent à 1 m (0,39 in), tandis que le poids maximal du composant est de 2 500 kg (5.511,56 lb). Si elle est compacte, l’installation n’en reste pas moins un système de rechargement par soudure extrêmement efficace. Elle séduit par sa convivialité, la précision de ses mouvements et l’ensemble de ses possibilités d’enregistrement des données. Avec porte-bobine situé à hauteur de travail, système de changement rapide de torche et appareils de soudage sur rail, son design ergonomique est sans équivoque. De plus, elle allie des fonctions logicielles innovantes, une sécurité de process maximale et une fiabilité extrême en utilisation continue. La fonction Automatic Multi Sequence permet d’enregistrer plusieurs paramètres de soudage et de mouvement en tant que séquences, ensuite exécutées de manière entièrement automatique depuis la position de base. La commande de système HMI procure un confort d’utilisation supérieur à la moyenne grâce à l’écran tactile 21 pouces, la visualisation du process en temps réel, la gestion multi-utilisateurs, et bien plus encore. Et pour une productivité maximale, le process SpeedClad 2.0 est l’option idéale.
Système Endless Torch Rotation (ETR) – des possibilités presque infinies
Établi depuis des années, le système ETR a été conçu pour les composants complexes et de grande dimension. Il a pour pièce maîtresse une tête de soudage rotative sans fin, qui permet de souder des composants avec différents perçages et angles de perçage, pour un diamètre intérieur allant jusqu’à 1 m (0,39 in). La torche de soudage et le dévidoir tournent ensemble autour de l’axe de perçage. Les composants sont centrés de manière entièrement automatique. Les temps de préparation sont ainsi considérablement réduits, et les coûts de production diminués. En cas de risque d’une collision entre la torche de soudage et le composant, la détection des collisions électro-pneumatique arrête tous les axes de déplacement et protège la torche de tout dommage. Après le succès de son système ETR, Fronius a créé l’ETR Ultimate, qui fait preuve d’une flexibilité encore améliorée. En plus de permettre d’effectuer des tâches relatives au rechargement par soudure, cette installation polyvalente convient aussi aux soudures difficiles et à l’assemblage de grands composants à géométries complexes. Comme la Compact Cladding Cell, les systèmes ETR et ETR Ultimate disposent eux aussi de la commande de système 21 pouces avec écran tactile, de la visualisation du processus en temps réel et de la gestion multi-utilisateurs standard. Il en va de même pour le système de remplacement rapide de la torche de soudage. Avec l’ETR comme avec l’ETR Ultimate, les mouvements de la torche de soudage et du positionneur peuvent si nécessaire être synchronisés. SpeedClad 2.0 octroie ainsi une productivité maximale au rechargement par soudure.
Un œil sur tous les paramètres en direct
Grand écran tactile 21 pouces d’utilisation intuitive, comptes multi-utilisateurs avec attribution individuelle des autorisations, visualisation du processus en temps réel, adaptation des paramètres sur le vif, fonctions innovantes telles que X-Ray-View, éditeur de composants, Bore-to-Bore-Advanced, surveillance des valeurs réelles en direct, importations de fichiers STEP… C’est grâce à tout cela que la HMI-T21 peut être qualifiée de commande de système 4.0. La possibilité de télémaintenance n’y est pas non plus pour rien. X-Ray-View, la vue à rayons X, permet de représenter clairement les composants pour en offrir un excellent aperçu. La fonction Bore-to-Bore-Advanced se révèle pratique en cas de rechargement de plusieurs perçages transversaux décalés avec des angles autres que 90° ou de bride à trous. Tous les paramètres de soudage importants sont affichés en direct dans la surveillance des valeurs réelles intégrée au système.
Une utilisation qui ne laisse rien à désirer
Dans l’éditeur de composants, les professionnels mettent en place les composants étape par étape. Ils utilisent pour ce faire l’écran tactile de la HMI-T21. La hauteur et le diamètre sont définis par saisie. Les différents composants sont représentés en temps réel sur l’écran à l’aide de graphiques en 3D, incluant des formes cylindriques, mais aussi plates ou coniques. Il est même possible de modéliser des perçages ainsi que des extensions, comme des brides. La technologie CN intégrée par Fronius permet de réaliser encore plus de géométries de composants qu’avant : il est par exemple possible de réaliser des perçages d’intersection sur des composants coniques. Les process de soudage sont programmés dans l’éditeur de programmes. Les opérateurs sélectionnent les sections des composants puis déterminent la séquence de soudage. Par défaut, la direction de soudage est définie de bas en haut, mais peut être modifiée. L’insertion de la torche de soudage sur le point de départ est une aide précieuse. L’ensemble des paramètres de soudage est défini dans l’éditeur de soudures. Le système offre une sélection de jobs aux paramètres déterminés, pouvant être adaptés à tout moment, y compris sur le vif depuis le menu d’ajustement des soudures. AVR (Actual Value Recording) enregistre sous forme de tableaux les valeurs réelles de l’intensité de soudage, de la tension, de la vitesse d’avance du fil, de la quantité de gaz et de la position de soudage lors des process de soudage. Les packs de logiciel PC Data Logger HMI et Data Viewer HMI sont disponibles en option pour les évaluations et analyses graphiques. Dès que le point de départ de la torche de soudage est calibré, elle s’y déplace automatiquement à chaque application de rechargement par soudure. « Différents paramètres peuvent être réglés avec précision via la commande à distance, juste avant l’amorçage ; la fonction AVC (Arc Voltage Control) permet par exemple d’ajuster le point de départ et la distance entre la torche de soudage et le composant », explique Siegfried Wiesinger, expert en rechargement par soudure chez Fronius.
SpeedClad 2.0 – une solution primée et ultra-rapide
Rapide, facile, rentable : avec SpeedClad 2.0, Fronius définit de nouvelles normes en matière de rechargement par soudure de composants de vannes. Par rapport aux process de soudage pulsé à fil chaud utilisés dans le secteur, SpeedClad 2.0 est bien plus rentable. Cette innovation séduit par un taux de dépôt élevé, une vitesse impressionnante et une faible consommation de gaz de protection. Grâce à ses excellents résultats, le process a été distingué par le prix Excellence in Welding Award de l’American Welding Society. Il lui a été décerné le 13 septembre 2023 lors du salon FABTECH, à Chicago. Les points suivants ont conquis le jury : le taux de dépôt de l’alliage à base de nickel utilisé pour le placage a été augmenté pour passer de 1,63 kg (3,59 lb) à jusqu’à 6 kg (13,23 lb) / h, Fronius utilisant désormais un fil de 1,6 mm (0,063 in) et non plus de 1,14 mm (0,045 in). Initialement de 33 cm (13 in) / min, la vitesse de soudage a été améliorée pour atteindre jusqu’à 135 cm (53 in) / min, tandis que le courant d’impulsion moyen a grimpé de 240 à 460 ampères. Ces caractéristiques garantissent à tous les clients de Fronius un apport d’énergie idéal, conjugué à une consommation d’argon plus faible (516 l / kg auparavant, 140 l / kg par la suite). Avec le tout dernier système de torche de soudage, des perçages de composant nettement plus étroits peuvent être plaqués : 100 mm (3,94 in) au lieu de 150 mm (5,91 in). La formule de l’apport d’énergie a servi de point de départ pour l’optimisation du process de rechargement par soudure ; elle est la suivante : apport d’énergie = volts x ampères x 60 / vitesse de soudage. La durabilité est inscrite dans les gènes de Fronius Welding Automation : c’est pourquoi bon nombre de ses innovations mettent non seulement l’accent sur les améliorations techniques, mais aussi sur la réduction des consommables. Le process SpeedClad 2.0 ne fait pas exception.
Une gamme qui inclut aussi des installations de soudage longitudinal, circulaire et robotisé
En tant que fournisseur de solutions, Fronius Welding Automation produit non seulement des installations de rechargement par soudure, mais aussi des installations de soudage mécanisé ou robotisé pour tous les secteurs. Elles incluent par exemple des installations de soudage longitudinal et circulaire, des tracteurs de soudage et des installations robotisées Handling-to-Welding. Les systèmes collaboratifs, la technologie des capteurs intelligents, les solutions logicielles pour la gestion des données, la programmation et la simulation de soudage hors ligne ouvrent un large éventail de possibilités de soudage économiques pour les entreprises métallurgiques, même à partir de pièces unitaires. Les exigences en matière de techniques de soudage sont d’abord examinées en concertation avec le client. Vient ensuite la conception d’une solution individuelle. Pour cela, nous disposons d’un système modulaire de composants standardisés. De l’étude de faisabilité à la planification, l’ingénierie, la fabrication et la mise en service, nous traitons chaque vente d’un système de soudage comme un projet. Depuis 1975, ce sont plus de 3 500 systèmes qui sont installés chez au moins 2 000 clients répartis dans 45 pays différents. Près de 150 experts de Fronius œuvrent à relever les défis de soudage des clients sur plus de 11 000 mètres carré d’espace usine.
All parameters live and at a glance
The HMI-T21 system controls are ready for Industry 4.0 with a large, intuitive 21-inch touchscreen, multi-user accounts with individually assigned authorizations, process visualization in real time, on-the-fly parameter adjustments, and innovative functions such as X-Ray View, Component Editor, Bore-to-Bore Advanced, actual value monitoring in real time, and STEP file import. And, of course, the system offers remote maintenance capabilities. The X-Ray view provides a transparent outline of the component to give the operator an excellent overview. The Bore-to-Bore-Advanced function offers assistance when several offset transverse bores with non-90° angles or flanges with bores are to be surfaced. All relevant welding parameters are displayed live in the system-integrated actual value monitoring.
A service that meets every need
The welding professional creates components step by step in the Component Editor via the HMI-T21 touchscreen. The height and diameter are defined by inputting the relevant dimensions, and the various components appear in real time as 3D graphics on the screen. In addition to cylindrical shapes, flat and conical shapes are also possible. There are also options to model bores and extensions, such as flanges. The CNC technology now integrated at Fronius creates scope for even more component geometries than before, including intersection bores on conical components.
The welding processes are programmed in the Program Editor. Operators select the individual sections of the components and define the welding sequence. One especially helpful aspect is that the welding torch can be shown at the starting point.
All welding parameters are defined in the Weld Editor. The system offers a selection of jobs with fixed parameters that can be adjusted at any time—even on-the-fly—in the Weld Adjust menu. AVR (Actual Value Recording) records the actual values of the welding current, voltage, wire speed, gas quantity, and welding position during the welding processes in table form. The PC software packages Data Logger HMI and Data Viewer HMI are optionally available for graphical evaluations and analyses.
Once the home position of the welding torch has been calibrated, it moves independently to the starting point for each overlay welding application. Siegfried Wiesinger, overlay welding expert at Fronius, explains: “The remote control can be used to fine-tune a range of parameters even just before igniting the arc—for example, the AVC (Arc Voltage Control) function adjusts the starting point and distance of the welding torch to the component.“
SpeedClad 2.0—Award-winning and blazing fast
Faster, resource efficient, more economical—with SpeedClad 2.0, Fronius is setting new standards in overlay welding of valve components. SpeedClad 2.0 is much more cost-effective than the pulsed TIG hot wire processes. This innovation stands apart thanks to its high deposition rate, impressive speed, and low shielding gas consumption. In recognition of its exceptional results, the process was awarded the Excellence in Welding Award by the American Welding Society at FABTECH in Chicago on September 13, 2023. The jury was impressed by the deposition rate of the nickel-based alloy used in overlay welding being increased from 1.63 kg (3.59 lb) to up to 6 kg (13.23 lb)/h, with Fronius now using a 1.6 mm wire (0.063 in) in place of the 1.14 mm (0.045 in) wire. The welding speed rose from 33 cm (13 in)/min to 135 cm (53 in)/min, and the average pulsed current went from 240 amperes to 460 amperes. All Fronius customers are guaranteed the ideal heat input while simultaneously reducing argon gas consumption from 516 l/kg to as little as 140 l/kg. The fully re-developed welding torch system allows cladding of significantly narrower component diameters of 100 mm (3.94 in) instead of 150 mm (5.91 in). The heat input formula served as the starting point for the optimized cladding process: heat input = volts x amperes x 60 / welding speed.
Sustainability is part of Fronius Welding Automation’s genetic makeup, which is why many of its innovations not only deliver technical improvements but also reduce consumables—just as the SpeedClad 2.0 process does.
Longitudinal and circumferential seam welding systems and robotic welding systems also in the range
As a solution provider, Fronius Welding Automation not only produces overlay welding systems but also mechanized welding systems and robotic welding systems for all industries.
These include longitudinal and circumferential seam welding systems, welding carriages, and handling-to-welding robotic welding systems. Collaborative systems, intelligent sensor technology, software solutions for data management, and offline programming including welding simulation open up profitable welding opportunities for metal processing companies starting with a single batch. The specific requirements for the welding technology are analyzed together with the customer. This is followed by the creation of an individual solution.
To do this, Fronius has a construction kit of standardized components at its disposal. Starting with the feasibility study and continuing with planning, engineering, manufacturing, and start-up, the sale of welding systems is handled as a project. Since 1975, more than 3,500 installed systems have been used across 45 different countries with over 2,000 customers. Covering an area of more than 11,000 square meters (118,400 sq. ft), around 150 employees take on the welding technology challenges presented by their customers.
Take a look for yourself at the new and proven solutions for cladding and 3D metal printing. The Fronius team are looking forward to showing these innovations at the ADIPEC trade show in Abu Dhabi, on 4th to 7th of November 2024, Hall 14, Stand 14316.