Si vous avez déjà vu une enceinte soudée se déformer ou un support se fissurer sous la contrainte, vous savez déjà qu'une excellente soudure par points n'est pas le fruit du hasard. Elle est le fruit de la précision et du contrôle.
Le soudage par points est l'une des méthodes les plus rapides et les plus fiables pour assembler des tôles dans la fabrication moderne. Il est utilisé dans les boîtiers électriques, les châssis, les armoires et les pièces automobiles. Toutefois, pour obtenir des soudures solides, reproductibles et propres, il ne suffit pas d'une machine et d'électrodes.
Chez Shengen, nos ingénieurs ont passé plus de dix ans à perfectionner le processus pour des clients du monde entier. Voici sept points pratiques qui vous aideront à faire en sorte que votre prochain projet réponde à la fois aux normes de résistance et d'apparence.
1. Sélection et compatibilité des matériaux
Un bon soudage commence par le choix du bon matériau. Soudage par points est plus efficace avec l'acier doux, l'acier inoxydable et l'aluminium. Ces métaux conduisent bien l'électricité et peuvent supporter des températures élevées sans se fissurer.
L'acier à faible teneur en carbone est le plus facile à souder. Il fond uniformément et se refroidit en douceur.
Les surfaces revêtues peuvent toutefois poser des problèmes. L'acier galvanisé dégage des fumées et contamine les électrodes. les pièces peintes ou revêtues de poudre peuvent bloquer le courant. Toujours appliquer des revêtements après le soudage chaque fois que cela est possible.
L'aluminium nécessite un courant plus élevé - environ trois à quatre fois plus que l'acier doux - parce qu'il conduit la chaleur plus rapidement. Il peut être bien soudé, mais seulement avec un contrôle minutieux du courant, de la pression et du temps. Le choix du bon alliage et l'ajustement précoce des paramètres permettent de gagner du temps et de l'argent à long terme.
2. Épaisseur de la tôle
L'épaisseur idéale pour le soudage par points est comprise entre 0,020″ et 0,090″ (0,5-2,3 mm). Dans cette fourchette, vous pouvez obtenir des points de soudure propres avec peu de distorsion. Si la tôle est trop fine, elle peut brûler. Si elle est trop épaisse, vous aurez besoin d'un courant et d'une pression beaucoup plus élevés, ce qui réduit l'efficacité.
Une bonne ligne de conduite consiste à respecter un rapport d'épaisseur de 3:1 entre les tôles supérieure et inférieure. Par exemple, il est acceptable de souder de l'acier doux de 0,8 mm à 2,0 mm, mais il est préférable de souder de l'acier doux de 0,8 mm à 3,0 mm avec de l'acier doux de 0,8 mm à 3,0 mm. TIG ou Soudage MIG.
Vérifiez toujours que l'épaisseur totale de votre pile reste dans les limites de la machine, en particulier autour des coins, des rebords ou des bords pliés.
3. Type d'électrode et entretien
Même la meilleure installation de soudage est vouée à l'échec si les électrodes sont en mauvais état. La plupart des usines utilisent des électrodes en cuivre-chrome-zirconium. Celles-ci offrent un bon équilibre entre résistance et conductivité.
Avec le temps, les pointes d'électrodes peuvent s'aplatir, s'oxyder ou accumuler des résidus. Cela entraîne une pression inégale et une mauvaise qualité de soudure. Il est préférable de nettoyer ou de remplacer les électrodes toutes les 500 à 1 000 soudures. Des pointes lisses et bien formées garantissent un courant stable et réduisent les projections.
Maintenez également le système de refroidissement en bon état de fonctionnement. Un débit d'eau d'environ 4 L/min par électrode permet d'éviter la surchauffe et de maintenir des soudures régulières pendant les cycles de travail prolongés.
4. Paramètres de soudage : Temps, courant et pression
Le soudage par points dépend de trois paramètres principaux : le courant, la pression et le temps.
Chacun joue un rôle :
- Actuel génère la chaleur qui fait fondre le métal.
- Pression maintient les feuilles serrées les unes contre les autres.
- Temps contrôle la taille de la zone fondue (nugget).
Par exemple, le soudage d'un acier doux de 1 mm peut nécessiter un courant de 8 à 10 kA, une pression de 40 psi et un temps de soudage d'environ 0,3 seconde. Les réglages exacts dépendent du type de matériau, de son épaisseur et de son aspect.
Les machines modernes peuvent mémoriser des "programmes de soudage" prédéfinis. Chez Shengen, nous utilisons des systèmes de contrôle innovants qui ajustent automatiquement les réglages en fonction des relevés de résistance en direct. Ainsi, chaque soudure reste solide et cohérente.
5. Gestion de la chaleur et refroidissement
Les pièces minces en acier inoxydable ou en aluminium peuvent facilement se déformer ou se décolorer lorsqu'elles sont soumises à une chaleur excessive. La gestion de la chaleur est essentielle pour la solidité et l'esthétique.
Utilisez toujours des électrodes refroidies à l'eau pour le soudage en continu. Maintenir les conduites de liquide de refroidissement propres et vérifier le débit au début de chaque période de travail.
Lorsque vous soudez de grandes pièces, changez de séquence pour répartir la chaleur de manière uniforme. Passez d'un côté à l'autre de la pièce au lieu de vous déplacer en ligne droite.
Par exemple, lors du soudage d'un panneau de porte en acier inoxydable de 1,2 mm, le fait d'alterner les soudures de gauche à droite et d'attendre 2 à 3 secondes entre chaque soudure permet de conserver une surface plane et lisse.
6. Placement des soudures et conception des joints
L'emplacement de chaque soudure est important. Maintenez un espacement minimum de 10 fois l'épaisseur de la tôle entre les soudures par points. Pour un panneau de 1 mm, cela signifie un espacement d'environ 10 mm. Cela permet d'éviter le chevauchement des zones de chaleur ou le gauchissement.
Ne soudez pas trop près des bords, des courbes ou des trous. Maintenez une distance d'au moins 2 fois l'épaisseur de la tôle par rapport à tout bord pour éviter les brûlures.
Assurez-vous que les électrodes peuvent atteindre les deux côtés de l'articulation. Si une bride ou un coin bloque l'accès, il faut ajuster la conception ou ajouter un léger relief à la zone. Chez Shengen, nous examinons souvent les dessins et suggérons des changements simples qui améliorent la résistance et réduisent les coûts de reprise.
7. Inspection post-soudage et contrôle de la qualité
Le contrôle des soudures est la dernière étape. Une bonne soudure par points doit être lisse et ronde, sans fissures ni marques profondes.
La taille des pépites doit être d'environ 4 à 6 fois l'épaisseur de la feuille - pour une feuille de 1 mm, c'est 4 à 6 mm.
Les contrôles visuels permettent d'identifier les problèmes tels que les éclaboussures ou les soudures faibles. Pour un contrôle plus approfondi, des tests de pelage ou de ciselage sont utilisés pour confirmer la résistance. Dans le cas d'une production en grande quantité, des systèmes de contrôle par ultrasons ou par résistance peuvent détecter automatiquement les défauts.
Chez Shengen, nous suivons les normes d'inspection ISO 9001:2015. Chaque projet comprend un suivi des paramètres et un échantillonnage des soudures afin de garantir la cohérence d'un lot à l'autre.
Considérations et limites de la conception
Le soudage par points a des limites. Il n'est pas étanche et ne doit donc pas être utilisé pour les réservoirs ou les pièces sous pression. Dans ces cas, le soudage à la molette ou le soudage TIG sont plus efficaces.
Les deux électrodes doivent être en contact avec le joint et ne peuvent donc pas pénétrer dans des zones fermées ou des brides cachées. Une collaboration précoce avec votre fabricant permet d'éviter ces problèmes.
La qualité de la surface est également importante. Le soudage par points peut produire une finition lisse de classe A, mais de légères marques peuvent encore être visibles. Si la pièce doit être parfaite, prévoyez un léger ponçage ou un revêtement de surface plus tard.
Pour l'automatisation, il faut s'assurer que la conception de la pièce laisse suffisamment d'espace pour les bras robotiques et assure un contact constant avec les électrodes. Une planification minutieuse lors de la conception permet de réduire les problèmes lors de la production.
Conclusion
Le soudage par points permet d'obtenir des joints solides, rapides et rentables, à condition qu'il soit effectué correctement. En vous concentrant sur ces sept domaines clés, vous pouvez minimiser les distorsions, améliorer la cohérence et obtenir des soudures qui ont une bonne apparence et de bonnes performances.
L'essentiel à retenir est simple : il faut prévoir le soudage dès la phase de conception. Cela permet de gagner du temps, de réduire les coûts et de garantir des résultats fiables.
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FAQ
Quel est le matériau le plus résistant pour le soudage par points ?
L'acier doux est généralement le matériau le plus solide et le plus fiable pour le soudage par points. Sa faible teneur en carbone permet à la chaleur de se propager uniformément et de créer des points de soudure solides. L'acier inoxydable fonctionne également bien, mais nécessite un contrôle plus strict du courant et du temps de soudage.
Les soudures par points peuvent-elles être étanches ?
Les soudures par points ne sont pas étanches car elles créent des points de fusion séparés au lieu d'un joint continu. Si une pièce doit contenir un liquide ou résister à la pression, comme les réservoirs ou les boîtiers étanches, utilisez plutôt le soudage à la molette ou le soudage TIG.
Comment éviter le gauchissement lors du soudage par points ?
Pour réduire le gauchissement, il faut gérer à la fois la chaleur et l'ordre des soudures. Utilisez des électrodes refroidies à l'eau, laissez 2 à 3 secondes de refroidissement entre les soudures et changez de côté pendant le soudage pour répartir la chaleur de manière uniforme. Pour les matériaux minces de moins de 1 mm, diminuez légèrement le courant et augmentez la pression pour un meilleur contrôle. Utilisez toujours un serrage ferme et régulier pour maintenir la pièce à plat pendant le soudage.
Quels sont les signes habituels d'une mauvaise soudure par points ?
Les mauvaises soudures présentent souvent des traces de brûlure, des bosses profondes, des éclaboussures ou des marques sombres autour de la zone de soudure. Un bon grain de soudure doit être rond, propre et de taille régulière. Si la soudure semble rugueuse ou enfoncée, il se peut que la pression ou le courant soit trop élevé.
Le soudage par points est-il suffisamment solide pour les pièces en tôle à haute résistance ?
Oui, s'il est effectué correctement. Le soudage par points offre une grande résistance au cisaillement et à la traction, en particulier pour les tôles d'acier de 0,020″-0,090″ (0,5-2,3 mm). Pour une résistance accrue, utilisez des soudures multiples avec un espacement approprié et un bon alignement.
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Au cours des dix dernières années, j'ai été immergé dans diverses formes de fabrication de tôles, partageant ici des idées intéressantes tirées de mes expériences dans divers ateliers.
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Kevin Lee
J'ai plus de dix ans d'expérience professionnelle dans la fabrication de tôles, avec une spécialisation dans la découpe au laser, le pliage, le soudage et les techniques de traitement de surface. En tant que directeur technique chez Shengen, je m'engage à résoudre des problèmes de fabrication complexes et à favoriser l'innovation et la qualité dans chaque projet.
