Comment choisir son poste de soudure par point

On parle ici de soudage électrique par résistance grâce à l'Effet Joule. C'est la résultante thermique de la résistance électrique, elle se produit lors du passage d'un courant électrique dans un métal conducteur, en l'occurrence des tôles à assembler.

Principe de la soudure par point

Pour souder deux ou plusieurs tôles, sans ajout de métal d'apport, on les comprime fortement entre deux électrodes non fusibles (qui ne fondent pas), généralement en cuivre et on fait passer un courant de forte intensité qui provoque localement la fusion des tôles. Il en résulte un petit effondrement qui est en même temps un point de soudure. Ce temps de soudage est très bref, de l'ordre d'une à deux secondes, et l'empreinte du point de soudure est obtenu par la sélection des électrodes utilisées.

La soudure par point est une soudure de précision constituée d’un ensemble de phases successives.

4 phases de soudage

L'accostage

Présentation des tôles à souder entre les électrodes.

Le soudage

Déclenchement du passage du courant au travers des tôles.

Le forgeage 

Maintien des tôles en compression.

La remontée

Ecartement des électrodes pour dégager les tôles.

Rassurez-vous, ces étapes simultanées se coordonnent grâce aux réglages des paramètres décidés par l'opérateur.

Comme souvent dans l’outillage, il existe deux types de postes : un premier qui est portable pour plus de facilité d’utilisation mais aux performances limitées ; un second stationnaire plus adapté au travail de série et aux soudages de tôles plus épaisses.

Poste de soudure par point portable

Le poste de soudure portable est compact, léger et de par son faible encombrement il est privilégié pour accéder aux endroits difficiles. Pour ces raisons, on le trouve principalement chez le carrossier. Il a une capacité de soudure de 2 mm + 2 mm en moyenne et il a un facteur de marche très bas en raison du non refroidissement des électrodes. La régulation automatique permet de faciliter les paramétrages de pointage en fonction de l’épaisseur de la tôle et de l’outil choisi pour la soudure.

Poste de soudure par point stationnaire

Le poste de soudure par point fixe d'atelier est sur colonne avec vérin et bras oscillants. Son bâti est lourd et imposant et il a une capacité de soudure d'épaisseur de 0,5 mm à 10 mm. Le corps de la machine est souvent composé d'un générateur de 380 V et de deux bras à actionneur mécanique, pneumatique ou hydraulique dotés d'électrodes non fusibles en cuivre ou en alliage à base de cuivre et de chrome. Il ne se produit pas d'arc électrique et comme le soudage engendre une élévation de température importante, les bras sont refroidis à l'eau par un circuit fermé. Les bras et les électrodes sont interchangeables pour répondre à la géométrie du point de soudure désiré et à l'ergonomie des pièces à assembler.

On peut souder des tôles dépourvues de rouille et de peinture de même nature ou de métaux différents à condition qu'ils soient alliés et que leur point de fusion soit très proche.

Les métaux tels que l'inox, l'aluminium, les aciers, les aciers alliés, les aciers galvanisés sont soudables par points sous réserve de jouer sur les réglages (intensité, temps de soudage et pression sur les tôles).

A noter que le revêtement galvanisé encrasse les électrodes qu'il faut nettoyer régulièrement !

Pour s'assurer que les paramètres de soudage sont corrects, on procède à un test d'assemblage de chutes de tôles suivi d'un essai destructif qui consiste à séparer les pièces soudées avec un marteau et un burin à fourche.

Après séparation, sur l'une des deux pièces concernées on doit obtenir un trou ce que l'on appelle dans le jargon du métallier le déboutonnage, preuve que les réglages sont en adéquation avec les métaux et leur épaisseur. Finalement l’appellation est très imagée !

Pour la soudure des radiateurs un test d'étanchéité est approprié.

Votre générateur est choisi en fonction de vos travaux. Quelles tôles allez-vous souder ? De quelle épaisseur, etc. ? Trois critères principaux sont à retenir pour faire votre choix.

Tension

Le voltage dont vous disposez (du 220 V) vous permet de vous équiper avec une machine portable ; pour le poste fixe il faut du 400 V et probablement de l'air comprimé pour l'actionneur.

Puissance

La puissance influe directement sur la capacité de souder les tôles les plus épaisses.

Facteur de marche

Le facteur de marche est exprimé en % à un ampérage donné. Exemple : 70% de facteur de marche à 100 A ; cela correspond, sur 10 minutes d’utilisation, à 7 minutes de soudage et 3 minutes de refroidissement. Ce facteur est inversement proportionnel à l’intensité choisie.

Caractéristiques des postes

Pour mieux comprendre les caractéristiques intrinsèques de chaque poste de soudure par point :

• le courant de pointage est de l'ordre de 3 000 à 6 000 A pour une machine portable et de 3 000 à 15 000 A pour les grosses machines d'atelier, de sa valeur dépend la qualité de l'empreinte de soudage ;

• la tension secondaire à vide est la tension électrique en volts mesurée aux bornes du poste à souder avant qu'il envoie le courant de soudage. Elle est essentielle pour la qualité de l'amorçage ;

• le fusible au réseau concerne la protection contre la surtension.

Il existe différents accessoires de soudage :

• les bras interchangeables à installer selon l'ergonomie de la pièce à souder ;

• les électrodes non fusibles, une gamme étendue permet de définir la géométrie du point souhaité.

Avantage du soudage par point

Il est clair que le soudage par point, du fait de la brièveté de fusion des tôles, limite de manière considérable la déformation des pièces à souder. Prenez une carcasse d'abat-jour assemblée par soudage par point, quel serait le résultat avec un poste de soudure à l'arc, un soudage à la flamme ou même au chalumeau ? Pas besoin d’aller plus loin, on a tout compris !

Générateur

Classés dans la même catégorie, on trouve aussi des générateurs, toujours en courant continu, destinés au débosselage des carrosseries ou au redressage de profils déformés. Le poste est constitué d'un porte-accessoires à souder que l'on place judicieusement devant la tôle enfoncée, ensuite une traction mécanique ou hydraulique est exercée pour la remettre à sa position initiale. Il n'y a plus qu'à jouer du marteau de carrossier pour fignoler le travail.

Gougeonneuse

La gougeonneuse, comme l'appellent les pros, peut recevoir en consommables à souder des clous, des anneaux de tirage ou tout autre outil spécifique à l'action de remise en forme à traiter. Remettre la tôle ou le cadre déformé dans sa position initiale sans démonter des éléments de carrosserie pour atteindre la zone à réparer est un avantage indéniable et fait de cette machine un outil incontournable de la carrosserie !

Les postes à souder par points représentent un investissement non négligeable amortissable sur le long terme. Leurs performances font que leur emploi est généralisé dans la fabrication automobile et permet d'automatiser leur service en y associant des robots extraordinairement rapides et précis.

Les radiateurs de chauffage sont soudés avec le même procédé mais au moyen de  mollettes ou galets pour obtenir une soudure continue afin d'assurer leur étanchéité. Les meubles industriels et bien d'autres objets utilitaires comme les carcasses d'abat-jour, sont assemblés par points. Ce procédé donne une qualité étonnante de soudure, favorisée en plus par l'absence de déformation des ouvrages réalisés. 

Conseil d'utilisation

La protection est moins importante que dans le cas de soudure à l'arc ou au chalumeau toutefois, gants de protection et lunettes claires sont nécessaires. Conservez le poste de travail propre et sec !

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