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Le soudage par résistance. Soudure par point, etc...

    Par MichelIWS le 02/06/2013 (15374 lectures)

La fiche de révisions de notre étudiant à l'institut de soudure, j'ai nommé MichelIWS.

Cet article concerne le soudage par résistance (soudage par points...)

Sommaire:
1) Intro
2) Le procédé de soudage par résistance (présentation)
3) Les avantages
4) Les inconvénients
5) Principaux défauts rencontrés
6) Domaines d'applications
7) Le principe du soudage par point
8) La résistivité
9) Dissipation thermique dans la pièce
10) Matériel et accessoires
11) Les machines de soudage par résistance
12) Paramètres de soudage
13) Relation entre les paramètres de soudage et les caractéristiques du noyau
14) Domaine d'application du procédé et problèmes typiques
15) La soudure par résistance par bossage 23
16) La soudure par résistance en bout 25
17) La soudure par étincelage 24
18) Brasage par résistance
19) Soudage à la molette, soudage au galet 22
20) Contrôles des soudures par résistance
21) Hygiène et sécurité

Enjoy ;)


Une nouvelle fiche de révisions de MichelIWS, qui concerne cette fois ci : Le procédé de soudage par résistance (PROCÉDÉ 21 à 29)
SOUDAGE PAR RÉSISTANCE

Appellation américaine : Resistance Welding

1) Intro


● Selon ISO 4063 (20 procédés):
Les plus usuels : par résistance par point, à la molette, par bossage, en bout par étincelage...
21 Soudage par résistance par point
22 Soudage à la molette, soudage au galet
23 Soudage par bossage
24 Soudage par étincelage
25 Soudage en bout par résistance pure
26 Soudage par résistance des Goujons
27 Soudage par résistance à haute fréquence
f 29 Autres procédés par résistance



C'est du soudage autogène par pression. Les pièces à soudées sont pressées l'une contre l'autre pendant qu'on leur « injecte » localement un courant entraînant une fusion.
soudage par point


2) Le procédé de soudage par résistance (présentation)


Le soudage est réalisé par la combinaison d'une forte intensité électrique et d'une pression ponctuelle. Ce procédé ne nécessite pas d'apport extérieur (Soudage autogène). L'intensité électrique chauffe la matière jusqu'à la fusion. La pression maintient le contact entre l'électrode et l'assemblage. Pour souder, une pince plaque l'assemblage avec des embouts, ou des électrodes en cuivre, matière bonne conductrice de l'électricité et de la chaleur, ce qui permet de moins chauffer la zone de contact avec cette pince et d'en éviter la fusion, qui se trouve limitée à la zone de contact entre les deux feuilles à souder. Cette technique est donc dépendante de la résistivité (résistance électrique) des matières, de l'épaisseur totale de l'assemblage et du diamètre des électrodes. Ce procédé est majoritairement utilisé dans l'assemblage de tôle d'acier de faible épaisseur (< 6 mm). Cette technique bénéficie d'un savoir faire très important et d'une productivité incomparable (dans le domaine d'application). Pour exemple,une caisse automobile est assemblée à plus de 80 % par des points soudés. (environ 5000 points de soudures pour une voiture)

Type de soudure Vitesse
d'avance en
cm/min
Épaisseur mini particularité
POINT   0.05 Par recouvrement, face d'aspect, pas de
déformation
ETINCELAGE   0.2 Bout à bout, rapidité, onéreux
MOLETTE Supérieur
à 3000
0.05 Bout à bout, rapidité, onéreux
BOSSAGE   0.2 Bout à bout, rapidité, onéreux

 

3) Les avantages


f Soudure "propre" et de très haute qualité (face d'aspect)
f Pas de déformations des pièces soudées
f Assure la continuité métallique et étanchéité
f Rapide (5ms à 3 secondes), efficace, peu polluant
f Autogène, ne nécessite pas de produits d'apports

4) Les inconvénients


f Assemblage par recouvrement
f Épaisseur limitée aux capacités machines
f Cher, les applications sont limitées , en principe, un poste à souder ne peut réaliser qu'un seul type desoudage.
f Difficulté de contrôle de qualité des points soudés


5) Principaux défauts rencontrés


f Soudure "collée"
f Projection de métal en fusion
f Usure anormale des électrodes

6) Domaines d'applications


Automobile, Électronique, Industrie (radiateur, armoire, grille, etc.) et micro-soudage.



Soudure par résistance

7) Le principe du soudage par point


C'est du soudage par pression avec une transformation de l'énergie électrique en énergie calorifique (effet Joule). En effet le métal présente une résistance lorsqu'il est parcouru par un courantélectrique. (échauffement du cuivre par exemple lorsque la section du faisceau est trop fine ...)
Il utilise comme source de chaleur les effets d'un courant électrique de fortes intensité (entre 1000 et 100 000 Ampères) et d'une tension comprise entre 1 et 30 Volts. L'énergie calorifique produite est proportionnelle à :
f La somme des résistances traversées par le courant électrique
f Le carré de l'intensité du courant qui traverse les résistances
f Le temps de passage du courant électrique

Effet Joules et distribution des températures:
Deux pièces de nuances différentes de même taille en contact parcouru par un même courant électrique s'échaufferont différemment selon leur résistance propre. De plus le contact doit être vraiment intime sans quoi il y aurait apparition d'étincelles. La formule qui explique cette loi de joules est W=ΣR x I2x t

W = quantité de chaleur engendrée parl'effet joules en joules
R = Résistance en Ohm
I = intensité en ampère
t = temps de passage en seconde

Résistance totale entre les électrodes = 2r1 + 2r2+ R3
Les paramètres à prendre en compte seront donc :
f l'intensité
f le temps de pression
f le temps de passage du courant
f l'effort de pression
f Le séquençage si procédé automatisé (accostage soudage maintien...)
La continuité métallique est assurée par l'application simultanée du passage du courant électrique et par l'effort mécanique qui compresse les deux parties créant ainsi le forgeage. Cet effort est appliqué via les électrodes dont leur autre rôle est de véhiculer le courant électrique et d'évacuer la chaleur. On remarquera alors aussi l'indentation qui en résultera après soudure.



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