Amélioration de la qualité des soudures : comment le soudage Skelex 360 révolutionne le métier de soudeur
- il y a 6 jours
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Le métier de soudeur est réputé pour ses exigences physiques élevées, notamment en raison des postures contraignantes et du poids important du matériel. À la longue, cette tension, surtout lors du travail les bras levés, peut entraîner une fatigue musculaire importante. Or, cette fatigue n'affecte pas seulement le bien-être du soudeur ; il a été démontré que le travail prolongé les bras levés diminue la qualité de la soudure.
Une étude récente menée par des chercheurs de l' Institut Fraunhofer pour l'ingénierie de fabrication et l'automatisation (IPA) a cherché à comprendre exactement comment les exosquelettes passifs d'épaule influencent la qualité des soudures.
Ces résultats plaident fortement en faveur de l'adoption de la technologie des exosquelettes dans les environnements de soudage industriel.
Étude Fraunhofer : Mise à l’épreuve du soudage Skelex 360
Pour évaluer l'impact des exosquelettes, des chercheurs ont observé 15 jeunes professionnels en bonne santé, en formation et possédant une expérience en soudage. L'étude a utilisé un protocole d'une heure qui a permis de modéliser les tâches de soudage MAG (soudage au gaz actif sur métal) et de meulage, conformément à la norme DIN EN ISO 9606-1.
Les participants ont été testés dans deux positions très contraignantes et physiquement éprouvantes :
Position PF (Verticale en montée) : La pièce à usiner est située devant le corps, sa position finale étant légèrement en dessous du niveau des yeux.
Position PE (au-dessus de la tête) : La pièce à travailler est positionnée au-dessus de la tête, à environ 300 mm devant les yeux.
Les participants ont réalisé le protocole exigeant à deux reprises, dans un ordre aléatoire : une fois sans exosquelette et une fois avec un exosquelette passif d’épaule. Le Skelex 360 XFR a été choisi parmi les exosquelettes du haut du corps pour cette étude car il offre un soutien ciblé pour les tâches effectuées devant le haut du corps et au-dessus de la tête.
Résultats : La lenteur est préférable, et le soutien la rend possible
L'étude, utilisant des simulateurs de soudage en réalité augmentée, a évalué plusieurs paramètres essentiels déterminant la conformité d'une soudure, notamment l'angle de travail, l'angle de déplacement, la distance contact-pièce (CTWD), la visée et, surtout, la vitesse de déplacement . Cette dernière, c'est-à-dire la vitesse à laquelle le pistolet de soudage se déplace le long de la pièce, influe fortement sur la qualité globale et l'acceptation du cordon de soudure.
Les résultats étaient hautement significatifs :
Soudage de l'avant du corps (PF) : Lors de l'utilisation d'un exosquelette, le score de qualité de la vitesse de déplacement a augmenté de 5,80 %.
Soudage en hauteur (PE) : Les résultats ont été encore plus spectaculaires lors des travaux en hauteur, où le score de qualité de la vitesse de déplacement a augmenté de 28,87 % lors de l'utilisation d'un exosquelette.
Pourquoi l'exosquelette a-t-il un impact aussi profond sur la vitesse de déplacement ?
La recherche met directement en évidence la réduction de la fatigue. Selon l'étude, le maintien d'une vitesse de soudage optimale et constante engendre moins d'erreurs. Cependant, sans exosquelette de soutien, les chercheurs ont observé une accélération du processus de travail. La fatigue des muscles des épaules et du cou se faisant sentir plus rapidement, les soudeurs se sont empressés d'augmenter leur vitesse de travail afin de terminer la tâche et de reposer leurs bras. Cette précipitation a finalement entraîné une détérioration de la qualité des cordons de soudure.
Les données l'ont confirmé : les essais réalisés avec un exosquelette ont duré plus longtemps, en moyenne 10,77 % de plus en position PF et 11,63 % de plus en position PE. Grâce au soutien physique apporté aux soudeurs, ces derniers n'ont pas ressenti le besoin de se précipiter, ce qui leur a permis de maintenir une vitesse de déplacement optimale et de réaliser une soudure de meilleure qualité.
Performance ininterrompue
L'observation la plus révélatrice de cette étude concerne sans doute le seuil de défaillance physique. Lors des essais sans exosquelette, plusieurs participants ont ressenti une fatigue musculaire si intense et pénible au niveau des épaules et du cou qu'ils ont dû interrompre complètement leur activité pour faire une pause.
En revanche, aucun sujet n’a eu à interrompre la tâche lorsqu’il portait un exosquelette .
Conclusion : Investir dans le poste à souder, c'est investir dans la soudure.
L'étude Fraunhofer démontre clairement que l'utilisation d'un exosquelette pour les activités de soudage continues en postures contraignantes est très bénéfique. En retardant l'apparition de la fatigue, des dispositifs comme le Skelex 360 XFR permettent aux soudeurs de travailler confortablement à un rythme optimal, ce qui se traduit directement par une amélioration statistiquement significative de la qualité des soudures.
Pour les installations de fabrication et de production modernes, l'adoption de la technologie des exosquelettes n'est plus seulement une question de confort pour les travailleurs, mais aussi un facteur mesurable d'excellence des produits.
Un remerciement tout particulier aux chercheurs
Nous tenons à exprimer notre sincère gratitude à l'équipe de recherche dévouée qui a réalisé cette étude cruciale : Marco Schalk , Ines Schalk , Thomas Bauernhansl , Jörg Siegert , Alexander Esin et Urs Schneider .
Leur méthodologie rigoureuse et les tests menés à l'Institut Fraunhofer de technologie de production et d'automatisation, à l'Université de Stuttgart et à la Wilhelm-Maybach-Schule ont fourni des données concrètes et précieuses concernant l'influence du port d'exosquelettes sur la qualité du soudage. En quantifiant avec succès le lien entre la réduction de la fatigue physique et l'amélioration de la précision de la vitesse de déplacement, leurs travaux contribuent de manière déterminante au progrès de l'industrie manufacturière. Merci d'avoir mis en lumière comment l'investissement dans le bien-être des travailleurs se traduit directement par l'excellence opérationnelle.
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