LQS - améliorer la qualité des projets de géomembrane

Auteur : Eddie Weiser, ingénieur technico-commercial, Leister Suisse

Comment savoir où LQS peut vous aider

Pour voir comment LQS peut vous aider, il faut d'abord comprendre que tout soudage de plastique est une combinaison de trois paramètres.

1. Chaleur/énergie
2. Vitesse/Temps
3. Pression

Mais il ne suffit pas de le savoir. Chaque matériau a sa propre fenêtre de soudure spécifique. Ces fenêtres de soudage sont spécifiques à chaque type de combinaison de matériaux et de machines à souder. Les valeurs peuvent être prédéfinies en effectuant des soudures d'essai. Après cet essai de soudage, vous connaissez la fenêtre de soudage de vos matériaux à souder.

Pourquoi ne serait-il pas important de s'assurer que les opérateurs de soudage respectent ces paramètres ?

LQS vous permet de documenter et d'enregistrer ces trois paramètres de soudage critiques en continu. Cela permet de garantir que les paramètres de soudage utilisés lors du soudage d'essai sont maintenus pendant toute la durée du projet.

En Allemagne, cette technologie est utilisée depuis de nombreuses années maintenant et il est bien connu que la qualité de la soudure sur de tels projets est du plus haut niveau que l'on puisse trouver dans le monde entier.
D'autres secteurs comme l'aéronautique, l'automobile ou la pharmacie nous ont montré qu'une documentation fiable et de qualité nous permettait d'en apprendre beaucoup sur ce que nous avons fait dans le passé et sur ce que nous pouvons améliorer pour l'avenir.

Alors pourquoi cette technologie n'est-elle pas standard dans l'industrie des géomembranes ?

En utilisant une telle technologie, nous ne pouvons qu'améliorer la qualité des projets à l'avenir. Pour nous aider à comprendre pourquoi c'est si important, il est nécessaire de comprendre le processus de soudage plus en détail. La fenêtre de soudage peut être illustrée dans le schéma suivant pour nous aider à comprendre les différents matériaux.

Pourquoi devons-nous trouver le "sweet spot" ?

Tout simplement parce que lorsque le matériau est soudé dans le "sweet spot", le matériau sera soudé mais conservera les caractéristiques importantes du matériau.

Regardons de plus près le PEHD

Tout le monde a déjà vu un morceau de PEHD vierge subir un test de cisaillement (le matériau n'a pas été soudé) dans un tensiomètre. Normalement, l'échantillon présente des signes de rétrécissement ou d'étirement, comme le montre la photo 1 ci-dessous. Ce sont là des qualités du matériau que nous voulons et devons assurer pour un confinement à long terme.

Mais lorsque nous testons, des échantillons soudés lors d'un test de pelage (2 pièces soudées ensemble) sur le tensiomètre. Combien de fois voit-on encore les cous comme dans la photo 3 ? Ce que nous voyons couramment et plus souvent, c'est une rupture nette en dehors de la soudure, comme dans la photo 2 ci-dessus. Techniquement, cet échantillon soudé a satisfait aux exigences telles que nous les connaissons, mais nous ne voyons plus aucun rétrécissement.

Ne vaudrait-il pas mieux que nous puissions satisfaire aux exigences tout en conservant cette caractéristique souhaitable du matériau, en étant capable de s'étirer tout en conservant sa capacité à contenir ?

Avec un résultat comme sur la photo 3 ci-dessus ? Les deux soudures des photos 2 et 3 sont effectuées dans notre fenêtre de soudure. Mais la soudure de la photo 3 était à l'intérieur de la zone de chalandise. Cela permet à la membrane de conserver certaines caractéristiques très importantes, telles que la capacité d'extension. Et c'est là que se trouve le grand avantage de l'enregistrement des données.

Les expériences européennes ont montré qu'en utilisant cette technologie, elle peut conduire à de grandes améliorations de la qualité générale du soudage. Il existe même des études reconnues qui montrent qu'il est possible de ne pas avoir de fuites et que ce n'est pas une chimère - Müller et Wöhlecke et el (2017).

La productivité au détriment de la qualité ?

L'un des principaux problèmes qui se posent est que la recherche de la productivité prime sur la qualité. Cela conduit à des mesures qui, à leur tour, ne sont pas bénéfiques pour le processus de soudage. L'installateur est confronté au fait que plus vite le matériel est installé, plus vite il peut passer au travail suivant. Cela entraîne des incohérences dans les paramètres de soudage, un autre problème étant le manque de techniciens de soudage correctement formés. Ce sont de bonnes raisons pour lesquelles nous devrions utiliser un système d'enregistrement des données tel que le LQS pour nous aider à suivre et à maintenir la cohérence des trois paramètres de soudage. Cela améliore automatiquement la qualité de la soudure. LQS nous aide à maintenir la qualité et à améliorer l'efficacité en même temps. Si vous prévenez les problèmes de qualité, vous ne perdez pas de temps à les résoudre.

Soudage à des températures maximales

Un autre problème courant est de faire fonctionner le processus de soudage à la température maximale que la machine permet. Il en résulte une dégradation des caractéristiques physiques des plastiques soudés. Un bon exemple est la photo 2, où l'on peut voir que la soudure est toujours conforme aux exigences de la norme, mais que certaines caractéristiques importantes ont été perdues. Le plus souvent, nous voyons des soudures qui ont été faites avec trop de chaleur. Ces soudures se cassent ensuite juste à l'extérieur de la soudure. Le matériau perd sa capacité à s'étirer ou à s'encoler s'il a été soumis à une chaleur trop importante. Dans le pire des cas, nous entendons dire que 3 à 8 ans plus tard, les soudures se rompent juste à l'extérieur de la zone soudée, laissant la membrane incapable de remplir son rôle principal de confinement.

Comment régler les bons paramètres de pression de soudage ?

Le réglage de la pression de nombreuses machines à souder Geo est pour le moins un jeu de devinettes, mais une fois de plus, il s'agit d'un réglage critique qui joue un rôle bien plus important dans la qualité de la soudure que ce que la plupart des gens sont prêts à reconnaître. Une pression insuffisante entraîne une mauvaise adhérence des matériaux. Une pression de soudage trop importante signifie que le matériau plastifié est écrasé pour créer ce que nous appelons une soudure à froid. La soudure froide sera également à l'extérieur du point d'attrait de notre fenêtre de soudure.

Alors pourquoi tant de machines n'ont-elles pas la capacité d'afficher la pression de soudage réelle ?

Les machines doivent respecter certaines normes, mais nous ne voyons toujours pas d'exigences en matière de limites de tolérance, de normes d'étalonnage ou de demandes de systèmes de contrôle en boucle fermée pour les soudeurs. Les machines LQS remplissent cependant toutes les conditions susmentionnées. Imaginez qu'il n'y ait pas de normes de sécurité pour les voitures circulant sur nos routes publiques ? Imaginez le chaos.

En disposant d'un système qui suit les paramètres de soudage idéaux, nous ferions un grand pas en avant pour garantir les conditions nécessaires à un bon soudage. Ces systèmes peuvent également être configurés de manière à inclure des tolérances minimales et maximales pour les trois paramètres critiques. LQS permet également de afficher en permanence le voltage. La fluctuation de la tension et la qualité du câble sont également une cause majeure de problèmes lorsqu'il s'agit d'assurer la stabilité des performances de l'équipement de soudage.

Tout cela prépare ensuite le terrain pour les "Essais destructifs intelligents qui peuvent ensuite être mis en œuvre avec les données enregistrées afin de déterminer quand et où les tests doivent être effectués. Il serait alors beaucoup plus facile pour un inspecteur ou un propriétaire de déterminer, à partir des données enregistrées, où se trouvent les problèmes potentiels. Utilisée correctement, cette technologie pourrait servir de base détermier la manière dont le soudage et les essais destructifs pourraient être effectués à l’avenir. Dans certains pays, il est courant que l'inspecteur examine les données de soudage pour décider d'où seront effectués les essais destructifs. Nous sommes fermement convaincus que notre objectif devrait être d'améliorer la qualité de la soudure. Nous connaissons tous l'expression "la chaîne n'est bonne que si le maillon le plus faible est bon". Maintenant, le maillon faible est la soudure. La technologie est disponible pour nous aider à améliorer notre soudage, pourquoi n'en profitons-nous pas pleinement ? À l'avenir, nous prévoyons également d'intégrer d'autres "équipements de soudage et d'essai intelligents" tels que les "extrudeuses intelligentes" et les "tensiomètres intelligents". Cet équipement permettrait également d'enregistrer et de documenter les paramètres pertinents à des fins d'acquisition de données et de contrôle de la qualité et de faire correspondre automatiquement les résultats des essais aux données de soudage, ce qui rendrait la documentation encore plus complète.