Comment unir des matériaux incompatibles qui ont des températures de fusion très différentes ? En utilisant des ultrasons. Le Centre de métallurgie du Québec (CMQ) est le seul centre de recherche au Canada à posséder un appareil de soudage par ultrasons. Théo Ouellet, enseignant en technologie du génie métallurgique au Cégep de Trois-Rivières, a rejoint l’équipe du CMQ pour évaluer et développer les possibilités qu’offre cette technologie relativement nouvelle.
Le recours aux ultrasons permet de faire de la soudure à l’état solide, sans fusion et donc, sans les inconvénients que causent les émanations de fumée.
Le recours aux ultrasons permet de faire de la soudure à l’état solide, sans fusion et donc, sans les inconvénients que causent les émanations de fumée. Il s’agit d’un procédé de fabrication additive qui construit un objet couche par couche, à partir de lamelles métalliques. Un outil vibrant envoie des vibrations mécaniques à haute fréquence appelées « ultrasons » qui génèrent de la chaleur. Combinée à l’effet d’une pression appliquée sur les matériaux, cette énergie amène les différents morceaux à se souder ensemble, à la manière de deux bandes Velcro.
Bien que la liaison entre les matériaux soit parfois moins forte qu’avec d’autres procédés, le soudage par ultrasons permet de créer des pièces sans joints boulonnés, une caractéristique très recherchée par la NASA pour diminuer le poids de ses composantes. Il est aussi possible de fabriquer des éléments avec des parties creuses dans lesquelles on peut insérer des capteurs.
En collaboration avec Fabrisonic – la société qui commercialise l’équipement de soudage – et des métallurgistes, Théo Ouellet produit des échantillons pour tester différentes combinaisons de matériaux. L’aluminium et le cuivre, notamment, fonctionnent très bien. Les résultats de ces essais permettront à Fabrisonic de développer des paramètres pour souder de nouvelles combinaisons de matériaux par ultrasons et répondre ainsi aux besoins de l’industrie pour des pièces à haute valeur ajoutée.
