L’électricité en soudage

  •  
  •  
  •  

Tout corps branché sur le secteur est appelé à s’émouvoir (H F THIÉFAINE)

ATTENTION ceci est un sujet en rapport à la soudure, plutôt électrique mais ne vous inquiétez pas il n’y aura pas de Pokemon du style pikachu, quelques notions simples et basiques, à propos de notre matériel de soudure, n’hésitez pas à me reprendre si vous voyez une erreur.

Pour introduction je vous ai mis pas mal de vidéos certaines n’ayant rien a voir avec l’arc. et je pense aussi que ce sujet pourrait être encore plus exploré…
(Mes révisions sur le forum continues)

Bises à tous bonne lecture

et si nous parlions maintenant de procédé ??

Allons y let’s go c’est parti (oops désolé j’ai Dora dans la tête depuis ce matin XD)

MIG 131 MAG 135 suivant ISO 4063
ISO 4063 (C’est la norme où sont répertorié et classé selon 8 Familles les procédés de soudage encore utilisé de nos jours) 🙂

http://fr.wikipedia.org/wiki/Soudage_MIG-MAG

Cours sur la soudure MIG petit PDF ESAB

http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=soudage%20mig&source=web&cd=7&ved=0CFMQFjAG&url=http%3A%2F%2Fwww.soudure.fr%2Ffiles%2FLes%2520fondamentaux_du_procede_%2520MIG-MAG.pdf&ei=v08ZUaezLtLM0AWzhICACA&usg=AFQjCNGvfLH0IyicRwurBPn61tTuws7S2w&bvm=bv.42080656,d.d2k

Petit PDF Lincoln
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=soudage%20mig&source=web&cd=11&ved=0CGYQFjAK&url=http%3A%2F%2Fcontent.lincolnelectric.com%2Ffr%2Fpdfs%2Fproducts%2Fliterature%2Fmigbrochure-fr.pdf&ei=v08ZUaezLtLM0AWzhICACA&usg=AFQjCNGYLwHisDUBEqhwwwWM0-efsfebvA&bvm=bv.42080656,d.d2k
VIDÉOS
fronius CMT (COLD METAL TRANSFERT)

Tech Tip: GMAW Troubleshooting

ARC PULSÉ (en russe :-p)


***A réparer***

Pulvérisation axiale avec hélium

LASER 52 (521 SOUDAGE LASER À SOLIDE/ 522 SOUDAGE LASER A GAZ/ 523 SOUDAGE LASER A DIODE)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Soudure_laser


***A réparer***

***A réparer***

***A réparer***

laser hybride

Faisceau d’électron 51

Déviation d’un faisceau d’électron

Passons au 141

Comment reconnaître et souder le Magnésium selon Lincoln electric (this stage is only in english)

passons au 111
Juste en passant le coup de brosse métallique on le fait quand la soudure est froide …

Low Hydrogene welding electrodes

Soudage par résistance
comment c’est fait les voitures

Et bien sur ROC a déjà parler de la question confère ce lien mais puisque nous parlons de mes révisions il va bien falloir que j’en parle aussi …
Cours sur le soudage mag semi-automatique ou automatique

Pour arriver à vous parler de soudure via des “Postes à souder” qu’on prendra soin d’appeler Générateur tout comme la masse son nom deviendra Connecteur de retour. Dans tout les cas pour les plus curieux voilà un petit PDF Sympa Qui va nous en apprendre plus sur les générateurs de soudage et leurs caractéristiques

http://www.patrick-roch.com/ingemeca/docs/_genie_mecanique/Mat%E9riaux/Travail%20des%20mat%E9riaux%20-%20Assemblage/assemblage/Soudage/G%E9n%E9rateurs%20de%20soudage.pdf

MON PRÉFÉRÉ et quand j’écris cela croyez moi je suis content d’avoir trouver une PERLE pareil promis je ne fais pas de la pub pour ESAB mais au moins il font les choses bien, dans celui-ci que je vous conseille d’avoir pour lecture silencieuse avant que madame et son démaquillage ne se finisse le soir

http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=caract%C3%A9ristique%20statique%20g%C3%A9n%C3%A9rateur%20de%20soudage&source=web&cd=4&ved=0CEIQFjAD&url=http%3A%2F%2Fwww.soudure.fr%2Ffiles%2FIntroduction_au_soudage_a_arc.pdf&ei=gngfUdLEKpGGhQfPqIDoCQ&usg=AFQjCNFrIYWQgZhMQv58YY-8pHBZmdFvGQ&bvm=bv.42553238,d.ZG4

Gardez le de coté car dans celui-ci je vais y piocher plein d’informations y compris sur d’autres procédés que le mig mag ils abordent dans ce PDF le fonctionnement des générateurs de soudage

De plus regardez le avant de continuez à lire mes révisions pour ceux qui sont newbee comme moi 🙂

http://www.lyc-de-gaulle-pulversheim.ac-strasbourg.fr/JLH/ASSEMBLAGE/MAG%20proc%C3%A9d%C3%A9%20136.htm

La Deuxième perle de la journée
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=caract%C3%A9ristique%20statique%20g%C3%A9n%C3%A9rateur%20de%20soudage&source=web&cd=19&ved=0CFkQFjAIOAo&url=http%3A%2F%2Ftel.archives-ouvertes.fr%2Fdocs%2F00%2F32%2F58%2F23%2FPDF%2FThese_juin_2008.pdf&ei=Q4YfUYGSDMeBhQfr9oCACg&usg=AFQjCNEGHEUk5nCdqWTTPGumAUiEwQ_Ppg&bvm=bv.42553238,d.ZG4

(Je vous rappelle que vous devrez peut être faire un copier coller pour accéder au PDF que je vous envois par lien mais bien sur ma boite à message est ouverte pour ceux qui n’y arrive pas, pour se faire quelques échange via mail ou msn ):-)

je retourne lire la deuxième perle et je vous rejoint 🙂

Quand un courant électrique passe à travers un conducteur, un champ magnétique s’établit
autour de celui-ci. Dans le cadre du soudage MIG/MAG, une force électromagnétique (la
force de Lorentz) est produite et agit sur la goutte de métal fondu suite à l’interaction du
courant de soudage avec son propre champ magnétique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Force_de_Lorentz

les CES des générateurs de soudure sont primordiale à comprendre car c’est cela qui nous expliquera si nous pouvons “amorcer” un arc ou pas et aussi le maintenir 🙂

La tension électrique :
C’est la circulation d’un champ magnétique le long d’un circuit, c’est le déplacement des électrons, elle s’exprime en volt : U = R.I

L’intensité : est la charge électrique portée par les électrons traversant une section de circuit pendant une seconde, elle se mesure en ampère : P = U.I

La résistance électrique :
– la propriété physique : c’est l’aptitude d’un matériau conducteur à s’opposer au passage du courant électrique. Désigné par la lettre R et son unité est l’Ohm. La résistance est responsable d’une dissipation d’énergie sous forme de chaleur, c’est l’effet joule. Cependant lorsqu’un dipôle est traversé par un courant électrique, sa résistance provoque un échauffement qui modifie sa température, laquelle modifie sa résistance. La résistance d’un dipôle dépend donc fortement des conditions d’utilisation.
– Composant électrique : c’est un composant électrique qui permet d’augmenter volontairement la résistance d’un circuit. Proportionnel entre l’intensité du courant qui le traverse et la tension entre ses bornes. Elle a la capacité d’affaiblir le courant qui la traverse, plus R augmente, plus I diminue.

donc en avant pour exposer les CES et autres chinoiseries de ce genre

en effet nous avons besoin que notre générateur fasse ce que pourquoi nous l’avons acheter certains générateurs pourront faire du TIG et de l’électrode enrobées tandis que ceux ci ne pourront pas faire du MIG MAG c’est due à leurs CES.

Les générateurs industriels ont des capacités autres que celles acheté à brico dépot pour nos travaux du dimanche il faudra bien sûr y mettre le prix et étudier leur potentiel
CES : Caractéristique Externe Statique

Pour aller plus loin je vais me faire un rappel d’électricité et électronique.
Ba oui un générateur ce n’est pas que un bouton pour trouver mon ampérage une prise électrique etc…
Électricité : Tension, courant, puissance, énergie

55MIN
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectricit%C3%A9

http://phys.free.fr/

Comment est obtenue l’électricité ?

Je ne vous apprendrais rien en vous disant que beaucoup de chose crée l’électricité en passant par la foudre, des poissons http://fr.wikipedia.org/wiki/Poisson_%C3%A9lectrique, l’énergie nucléaire, via les centrales thermiques ou hydrauliques…

je m’arrêterais un peu sur le mot nucléaire en simplifiant fortement en parlant de molécules et atomes, ceux ci étant composé d’un noyau avec les protons les neutrons les électrons (retournez voir le tableau de Mendeleïev) on dira encore plus simplement que c’est la structure de la matière.

Certaines matières sont isolantes ou conductrices :
Les électrons d’un corps conducteur se déplacent très facilement d’un atome à l’autre on dira que ceux ci sont libres.

D’autres matières sont dites Diélectriques les électrons des isolants dont liés

Donc si on va d’une charge positive vers une charge négative via un troisième corps conducteur les charges se déplaceront vers la situation d’équilibre sur wikipédia il y a une analogie à l’hydraulique

mais je vais pour ma part l’éviter je vais juste en venir à la Quantité électrique

Le coulomb (symbole : C) est l’unité de charge électrique dans le système international (SI). C’est une unité dérivée. Son nom vient de celui du physicien français Charles de Coulomb.

C’est la quantité d’électricité traversant une section d’un conducteur parcouru par un courant d’intensité de 1 ampère pendant 1 seconde (1 C = 1 s·A). Elle est équivalente à 6,241 509 629 152 65×(10puissance 18 c’est à dire 18 ZÉRO derrière 10) charges élémentaires.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Coulomb

Quantité d’électricité = Coulomb

Donc vous comprenez bien qu’on va pas compter les électrons mais parler d’ampère A.

donc Quantité d’électricité = Coulomb = Ampère

en sachant aussi que pour l’intensité on pourrait la calculer par I = Q/T (T = temps en seconde)

On en viendra ensuite à la DDP ou différence de potentiel
En effet un récepteur quelconque traversé par un courant électrique absorbe de l’énergie ( en Joule)

on va simplifier encore plus pour gagner du temps et en venir à

P = UI
on exprimera P en watt U en volt et I en ampère

on va aussi évoquer la résistance et la résistivité avec la loi d’ohm, celle-ci s’applique si le récepteur est une résistance pure. http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_d%27Ohm

U = RI

en y incluant l’effet joule on en conviendra que P = R x I au carré.

Venons en à la composition des circuits électrique :

Nous commencerons par les Générateurs :
on distingue 3 types de sources

http://membres.multimania.fr/physapp/electricite/generateur.htm

Plate
Tension de sortie constante pour toute Intensité
c’est une source idéale de tension

Verticale
Intensité de sortie constante pour toute tension
c’est une source idéale d’intensité

et la plongeante
C’est la source réelle
tout les 100 A elle diminuera de 7 volt

Viens ensuite les Récepteurs :

RÉSISTANCE OHM
http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9sistivit%C3%A9

http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9sistance_%28%C3%A9lectricit%C3%A9%29

CAPACITÉ FARAD
http://fr.wikipedia.org/wiki/Capacit%C3%A9_%C3%A9lectrique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Farad

INDUCTANCE L EN HENRY
http://fr.wikipedia.org/wiki/Inductance

http://fr.wikipedia.org/wiki/Henry_%28unit%C3%A9%29

Tout ceci est donc régit par des règles physiques simple
comprenant aussi la Loi des Mailles et des nœuds
pour comprendre encore plus allez voir les liens ci dessous 🙂
http://fr.wikipedia.org/wiki/Lois_de_Kirchhoff

http://membres.multimania.fr/physapp/electricite/loi%20des%20mailles.htm

http://membres.multimania.fr/physapp/electricite/chapitre1.htm

on en arrive au courant alternatif
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectricit%C3%A9_domestique#Tensions_et_fr.C3.A9quences

http://fr.wikipedia.org/wiki/Courant_alternatif

Nous savons donc que sur notre réseau nous avons du 220 Volt à 50 hertz.

je m’en viens préciser suite à la remarque d’un ami
Le courant pulsé est différent du courant alternatif en effet le courant alternatif passe de la polarité positive à la polarité négative sur une fréquence de 50 Hertz mini par seconde tandis que le courant pulsé lui reste à la même polarité (inverse en tig) on modifie juste les fréquences de passage d’un “point chaud vers un point bas” certains générateurs permettent même de jouer sur le temps de monter, descente et stationnement au point chaud ou bas.

L’intensité EFFICACE d’un courant VARIABLE est égale à l’intensité du courant continu qui produirait dans la même résistance le même dégagement de chaleur pendant le même laps de temps et c’est pareil pour la tension.

Le déphasage
http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9phasage

L’introduction de capacité ou d’inductance dans un circuit alimenté en courant alternatif sinusoïdal entraîne un décalage temporel entre la tension et l’intensité.

et oui la Soudure est … euh compliqué pour imagé un peu tout ce que je viens d’écrire une voiture à moteur thermique utilise un carburant simple et basique et son moteur est complexe si on fait l’analogie avec la voiture électrique elle utilisera un moteur simple avec une énergie complexe.

on pourrait aussi évoquer les forces électromagnétiques mais je vous laisserais chercher un peu par vous même
il vous suffira de penser aux aimants, au soufflage magnétique, à l’induction … .

j’en arrive donc aux composants électroniques

LE TRANSFORMATEUR
Il permettra d’adapter la TENSION d’alimentation en une tension apte au soudage.
Il peut avoir plusieurs plots d’entrée pour permettre la sélection de la tension de sortie.
Celui ci ne fonctionnera que avec des courants variables
http://fr.wikipedia.org/wiki/Transformateur_%C3%A9lectrique

Transformateur parfait ou idéal
Équations de base
Transformateur monophasé idéal.

C’est un transformateur virtuel sans aucune perte. Il est utilisé pour modéliser les transformateurs réels. Ces derniers sont considérés comme une association d’un transformateur parfait et de diverses impédances.

Dans le cas où toutes les pertes et les fuites de flux sont négligées, le rapport du nombre de spires primaires sur le nombre de spires secondaires détermine totalement le rapport de transformation du transformateur.

Exemple : un transformateur dont le primaire comporte 230 spires alimenté par une tension sinusoïdale de 230 V de tension efficace, le secondaire qui comporte 12 spires présentera à ses bornes une tension sinusoïdale dont la valeur efficace sera égale à 12 V. (Attention, en général 1 spire n’est pas égale à 1 V, ceci est un cas particulier.)

LA DIODE
La diode à jonction permet le passage du courant dans un seul sens, en soudage on l’utilise pour transformer un courant bidirectionnel en courant unidirectionnel

http://fr.wikipedia.org/wiki/Diode

http://alain.canduro.free.fr/diodes.htm

LE THYRISTOR
Explication du thyristor
http://public.iutenligne.net/electricite_electrotechnique/Marty/ELPU/fichiers/14_Thy/ElPui10_Thyr.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/Thyristor

Il possède une gâchette qui commande le passage du courant.
en soudage il est utilisé pour régler la valeur efficace du courant.

LE TRANSISTOR
http://fr.wikipedia.org/wiki/Transistor
Le transistor est un composant électronique actif utilisé :

Comme interrupteur dans les circuits logiques ;
Comme amplificateur de signal ;
Pour stabiliser une tension, moduler un signal ainsi que de nombreuses autres utilisations.

Un transistor est un dispositif semi-conducteur à trois électrodes actives, qui permet de contrôler un courant (ou une tension) sur une des électrodes de sorties (le collecteur pour le transistor bipolaire et le drain sur un transistor à effet de champ) grâce à une électrode d’entrée (la base sur un transistor bipolaire et la grille pour un transistor à effet de champ).

Le terme transistor provient de l’anglais transfer resistor (résistance de transfert). Il a été sélectionné par un comité directeur de vingt-six personnes des Bell Labs le 28 mai 1948 (mémo 48-130-10), parmi les différents noms proposés suivants : semiconductor triode, surface states triode, crystal triode, solid triode, iotatron, transistor. Pour des raisons commerciales, il fallait un nom court, sans équivoque avec la technologie des tubes électroniques. Transistor fut retenu.

En soudage il est utilisé pour transformer un courant continu en un courant de fréquence quelconque.

L’inverter
Il permet de transformer un courant continu en un courant variable par découpe du signal à une fréquence choisie, surtout utilisé pour générer des signaux carrés
http://fr.wikipedia.org/wiki/Onduleur

Comme tu le voit il y a beaucoup de recherche à faire pour comprendre les choses maintenant que l’électricité est terminé nous allons passer à L’ARC

en effet tout les procédés commençant par 1 dans l’iso 4063 sont des procédés à l’arc.
111
114
131
135
141 etc ….
j’ai choisi de commencer par le MIG et le MAG car c’est pour moi le procédé le plus complexe je vais donc refaire un copier coller sur les post précédant par moment, cité encore wikipédia, les PDF de ESAB pour la plus grande majorité de mes recherches et je vais aussi me baser sur mes notes de cours.

Mais pour en venir à ce procédé je vais devoir tout d’abord encore écrire sur autre chose malgré que c’est étroitement lié donc en avant pour L’arc électrique


La CRAM et le thorium
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=tungst%C3%A8ne%20thori%C3%A9%20cram&source=web&cd=1&ved=0CDIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.afim.asso.fr%2FSST%2Fmaladies%2F53.pdf&ei=oi8hUfmWMoiHhQeuooCYBQ&usg=AFQjCNGFep6ZbIXNKSoV9XGkcYT-a4leug&bvm=bv.42553238,d.ZG4&cad=rja

http://www.periodni.com/fr/th.html

L’arc électrique

Le courant de soudage peut être de plusieurs types
-alternatif
-pulsé
-continu

Parlons un peu de l’arc si j’approche mon électrode à 10 Cm de mon métal pas d’arc, à 5 cm toujours pas à 2 cm … à 1 Cm

Contact

oops j’ai collé c’est un cours circuit…

recommençons 2 cm… 1 cm… presque contact… mon arc est là, blanc aveuglant …

http://www.zpag.net/Tecnologies_Indistrielles/soudage_partie_2.htm

puis plus rien je relève ma cagoule le bout de mon électrode est encore chaud j’ai oublier d’avancer et “d’appuyer”

Recommençons

J’approche j’amorce et tente d’avancer je voit mon point blanc devenir jaune et blanc par endroit mon arc balaye de gauche à droite vers mon connecteur de retour (la masse)
(explication simple mon électrode est au + mon retour lui est au – et que se passe t’il? (vous n’avez pas besoin de moi pour le deviner enfin j’espère))
Vous venez de faire connaissance avec deux phénomènes le soufflage magnétique et la longueur d’arc.

petit PPT ou powerpoint qui vous aidera à bien comprendre 😉
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=soufflage%20magn%C3%A9tique&source=web&cd=1&ved=0CDIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fcnrsm.creteil.iufm.fr%2Fe_res_echange%2F04_technologie%2F04_ASSEMBLAGE%2FSOUDAGE%2F111_AEE%2F111_1_christian%2Fl%2527arc%2520electrique.ppt&ei=5eQjUbGdK8yRhQe4oYHYDA&usg=AFQjCNGjgTwMTk2UFJrPYPV8GW1oE2XNLQ&bvm=bv.42553238,d.ZG4

http://www.lyc-de-gaulle-pulversheim.ac-strasbourg.fr/JLH/ASSEMBLAGE/Soudagearc.htm

http://www.lyc-de-gaulle-pulversheim.ac-strasbourg.fr/JLH/ASSEMBLAGE/Electrodes.htm

comment faire pour éviter ces 3 phénomènes?

connaître la CES de votre générateur de soudage

Il doit avoir une Tension à vide (U0) suffisante pour amorcer l’arc pour les électrodes basiques dans les 70 Volts
La rutile 45 volts.

Il doit avoir une Icc (Intensité de court Circuit modéré et garder un arc stable pas trop prêt pas trop loin … on appellera cela conserver un arc court

Rappelez vous les CES évoquées plus tôt

Celles-ci selon leur courbes et la longueur d’arc nous aurons un point de fonctionnement c’est à dire un point d’intersection entre la courbe rouge et la longueur d’arc

Pour faire plus simple dans l’image ci dessous on observera surtout la ligne G et I

en effet on s’aperçoit que le point d’intersection de ces deux lignes, qu’il est aussi le point de fonctionnement du procédé. (à chaque procédé et où CES son Point de fonctionnement. j’approfondirais lorsque je parlerais des procédés en tant que tel. (si si promis)

Bien sûr il existe plusieurs types de CES et beaucoup de “singularités” mais je vais éviter ici d’en parler faut bien que j’avance un peu quand même hin ^^.

Donc les sources doivent posséder une tension à vide élevée pour permettre une ionisation de l’atmosphère du soudage.

GESTION DE COURT CIRCUIT
Dans le cas d’une CES plongeante lorsque la longueur d’arc se rapproche de la pièce à souder l’intensité augmente et l’arc est maintenu facilement, dans les CES verticales certains générateurs sont équipés de systèmes détectant le court circuit et réinjectant de l’intensité cela évitera le collage.

SOURCES PULSÉ (INVERTER/ONDULEUR)
TIG PULSÉ


***A réparer***
Surtout utilisé en MIG MAG pour obtenir la pulvérisation axiale avec une énergie équivalente à un régime court circuit ou globulaire.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ionisation
L’ionisation est le fait d’arracher un ou plusieurs électrons à la structure électronique d’un atome, le transformant ainsi en un ion.
Notre ARC ionisera le gaz de soudage…

Donc nous en venons aux Gaz mais quand vais arriver à parler de mon MIG MAG ?

  •  
  •