Principaux procédés de soudage par résistance
par Claude Michel, Directeur de l'Institut de Soudage du Québec
C'est en 1886 qu'Elihu Thomson a déposé le premier brevet d'invention concernant une machine à souder par résistance. Les procédés de soudage par résistance utilisant comme source de chaleur les effets d'un courant électrique traversant l'assemblage; ils sont mis en œuvre avec pression, sans métal d'apport, sur des assemblages à recouvrement ou bout à bout.
Soudage par résistance par points (Procédé RSW)
En soudage par résistance par points, les pièces à souder sont serrées entre deux électrodes de cuivre énergiquement refroidies. Au passage du courant à basse tension, il y a échauffement par effet Joule dans toute l'épaisseur des pièces au droit des électrodes. Les résistances de contact électrode-pièce devant être le plus faible possible, l'échauffement maximal se produit à l'interface des pièces et, à la faveur de ce contact, il se forme un noyau de métal liquide maintenu en place grâce à l'effort exercé par les électrodes.
Trois paramètres doivent être pris en compte en soudage par résistance par points:
l'intensité du courant
le temps de soudage
l'effort sur électrodes
La prépondérance de ce dernier paramètre est fondamentale, car il joue un rôle majeur au niveau de chaque phase du cycle de soudage.
Dans un premier temps, à l'accostage, l'effort sur électrodes rapproche les pièces l'une contre l'autre et provoque ainsi un contact intime à l'endroit où l'on veut effectuer le point.
Pendant le passage du courant, l'effort maintient le bon accostage et s'oppose à la destruction, sous l'influence de la dilatation du creuset plastique contenant le noyau de métal en fusion.
Au refroidissement, pendant la solidification du noyau, l'effort (généralement supérieur à celui appliqué pendant les deux phases précédentes), diminue le volume de la retassure et affine le grain du métal, ce qui en augmente les caractéristiques mécaniques.
Le cycle de soudage élémentaire tel qu'il vient d'être décrit peut être plus complexe et comporter par exemple des efforts sur électrodes variables en fonction des phases, des périodes de pré et post-chauffage, de trempe, de recuit, etc.
Le soudage par résistance par points s'applique essentiellement aux assemblages à recouvrement sur tôles d'épaisseurs identiques ou différentes, et avec la possibilité sur tôles minces de pouvoir superposer et souder simultanément trois ou quatre épaisseurs.
Cette technique d'assemblage se prête parfaitement à l'automatisation et se caractérise par sa rapidité d'exécution (temps de soudage de l'ordre de 35 centièmes de seconde sur acier de 2 mm avec des cadences de 500 points par minute). De plus, elle est applicable aux matériaux tels que aciers non alliés, faiblement ou fortement alliés, alliages légers, nickel et alliages de nickel, etc. et trouve des applications de choix en construction automobile, matériel ferroviaire, électroménager, mobilier et emballage métallique.
par Claude Michel, Directeur de l'Institut de Soudage du Québec
C'est en 1886 qu'Elihu Thomson a déposé le premier brevet d'invention concernant une machine à souder par résistance. Les procédés de soudage par résistance utilisant comme source de chaleur les effets d'un courant électrique traversant l'assemblage; ils sont mis en œuvre avec pression, sans métal d'apport, sur des assemblages à recouvrement ou bout à bout.
Soudage par résistance par points (Procédé RSW)
En soudage par résistance par points, les pièces à souder sont serrées entre deux électrodes de cuivre énergiquement refroidies. Au passage du courant à basse tension, il y a échauffement par effet Joule dans toute l'épaisseur des pièces au droit des électrodes. Les résistances de contact électrode-pièce devant être le plus faible possible, l'échauffement maximal se produit à l'interface des pièces et, à la faveur de ce contact, il se forme un noyau de métal liquide maintenu en place grâce à l'effort exercé par les électrodes.
Trois paramètres doivent être pris en compte en soudage par résistance par points:
l'intensité du courant
le temps de soudage
l'effort sur électrodes
La prépondérance de ce dernier paramètre est fondamentale, car il joue un rôle majeur au niveau de chaque phase du cycle de soudage.
Dans un premier temps, à l'accostage, l'effort sur électrodes rapproche les pièces l'une contre l'autre et provoque ainsi un contact intime à l'endroit où l'on veut effectuer le point.
Pendant le passage du courant, l'effort maintient le bon accostage et s'oppose à la destruction, sous l'influence de la dilatation du creuset plastique contenant le noyau de métal en fusion.
Au refroidissement, pendant la solidification du noyau, l'effort (généralement supérieur à celui appliqué pendant les deux phases précédentes), diminue le volume de la retassure et affine le grain du métal, ce qui en augmente les caractéristiques mécaniques.
Le cycle de soudage élémentaire tel qu'il vient d'être décrit peut être plus complexe et comporter par exemple des efforts sur électrodes variables en fonction des phases, des périodes de pré et post-chauffage, de trempe, de recuit, etc.
Le soudage par résistance par points s'applique essentiellement aux assemblages à recouvrement sur tôles d'épaisseurs identiques ou différentes, et avec la possibilité sur tôles minces de pouvoir superposer et souder simultanément trois ou quatre épaisseurs.
Cette technique d'assemblage se prête parfaitement à l'automatisation et se caractérise par sa rapidité d'exécution (temps de soudage de l'ordre de 35 centièmes de seconde sur acier de 2 mm avec des cadences de 500 points par minute). De plus, elle est applicable aux matériaux tels que aciers non alliés, faiblement ou fortement alliés, alliages légers, nickel et alliages de nickel, etc. et trouve des applications de choix en construction automobile, matériel ferroviaire, électroménager, mobilier et emballage métallique.
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