Cours succint sur le soudage ultrasons

Sommaire de ce cours succint sur le soudage par ultrasons
  • 1)QUE SONT LES ULTRASONS?
  • 2)PRINCIPE DU SOUDAGE PAR ULTRASONS:
  • 3)APPAREILLAGE POUR LE SOUDAGE PAR ULTRASONS:
  • 4)AVANTAGES DU SOUDAGE PAR ULTRASONS:
  • 5)APPLICATIONS DU SOUDAGE PAR ULTRASONS:
  • 6)GLOSSAIRE NECESSAIRE AU SOUDAGE PAR ULTRASONS
  • 7)VIDEOS DE SOUDAGE PAR ULTRASONS

1) QUE SONT LES ULTRASONS?

L’ultrason est un son, une onde mécanique et élastique, propagée par les gaz, les liquides, les tissus mous (chair, organes) ou les solides, dont la fréquence est supérieure à 20 000 Hz.

On les appelle ultrasons car le son est trop aigu et donc inaudible pour l’oreille humaine.

2) PRINCIPE DU SOUDAGE PAR ULTRASONS:

Les pièces à souder sont placées entre “l’enclume“ (pièce massive) et un index ou doigt métallique animé de vibrations à fréquence ultrasonore (20 000 à 100 000 Hz).

Les ultrasons sont engendrés grâce aux phénomènes de piézo-électricité ou de magnétostriction. Le courant qui alimente le générateur d’ultrasons est un courant à haute fréquence dont les vibrations provoquent le phénomène de magnétostriction. Une pression exercée sur les pièces placées à recouvrement assure une friction entre celles-ci ; l’énergie vibratoire par le sonotrode provoque la dilatation locale des réseaux cristallins dans la zone des deux pièces à assembler, ce qui provoque une interpénétration moléculaire des deux éléments. L’énergie est fonction de l’épaisseur minimum à assembler et de la nature du métal.

ULTRASONS

3) APPAREILLAGE POUR LE SOUDAGE PAR ULTRASONS:

Il est constitué :

  • d’un générateur d’ultrasons plus un ensemble de soudage,
  • d’un traducteur piézo ou le magnétoscripteur est fixé sur un cône d’amplification de vibrations (le sonotrode) sur lequel est fixé l’outil de soudage (index ou doigt),
  • d’une enclume réglable,
  • des réglages de pression et de temps de soudage.

4) AVANTAGES DU SOUDAGE PAR ULTRASONS:

  • aucune modification de la structure cristalline des matériaux
  • assemblage de métaux différents,
  • assemblage de pièces d’épaisseurs différentes (exp. : 1/10 sur 40 mm),
  • aucun métal d’apport,
  • suppression des opérations de nettoyage avant et après soudage.

5) APPLICATIONS DU SOUDAGE PAR ULTRASONS:

  • les assemblages se réalisent toujours par recouvrement,
  • très employé en électronique,
  • les matériaux les plus généralement soudés sont : certaines matières plastiques (polyéthylène, P.V.C.) ou les métaux tels que molybdène, tungstène, platine ; le soudage de l’aluminium et de l’acier inoxydable est pratiqué par points.

6) GLOSSAIRE NECESSAIRE AU SOUDAGE PAR ULTRASONS

  • Sonotrode : amplificateur de vibrations.
  • Piézo-électricité : apparition de charges électriques à la surface de certains cristaux soumis à une contrainte.
  • Magnétostriction : déformation d’un matériau ferromagnétique qui accompagne son aimantation.

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