Soudage par points

Le processus de soudage par points a tendance à durcir le matériau, ce qui le fait gauchir. Cela réduit la résistance à la fatigue du matériau, et peut étirer le matériau ainsi que le recuire. Les effets physiques du soudage par points comprennent des fissures internes, des fissures de surface et un mauvais aspect. Les propriétés chimiques affectées comprennent la résistance interne du métal et ses propriétés corrosives.

Les temps de soudage sont souvent très courts, ce qui peut causer des problèmes avec les électrodes – elles ne peuvent pas se déplacer assez rapidement pour maintenir le matériau serré. Les contrôleurs de soudage utiliseront une double impulsion pour contourner ce problème. Pendant la première impulsion, le contact de l’électrode peut ne pas être en mesure de faire une bonne soudure. La première impulsion ramollit le métal. Pendant la pause entre les deux impulsions, les électrodes se rapprocheront et feront un meilleur contact.

Lors du soudage par points, le grand courant électrique induit un grand champ magnétique, et le courant électrique et le champ magnétique interagissent l’un avec l’autre pour produire un grand champ de force magnétique aussi, ce qui pousse le métal fondu à se déplacer très rapidement à une vitesse allant jusqu’à 0,5 m/s. Ainsi, la distribution de l’énergie thermique dans le soudage par points peut être considérablement modifiée par le mouvement rapide du métal fondu. Le mouvement rapide dans le soudage par points peut être observé avec la photographie à haute vitesse.

Le soudeur par points de base se compose d’une alimentation électrique, d’un élément de stockage d’énergie (par exemple, une batterie de condensateurs), d’un commutateur, d’un transformateur de soudage et des électrodes de soudage. L’élément de stockage d’énergie permet à la soudeuse de fournir des niveaux de puissance instantanée élevés. Si les demandes de puissance ne sont pas élevées, l’élément de stockage d’énergie n’est pas nécessaire. L’interrupteur permet de déverser l’énergie stockée dans le transformateur de soudage. Le transformateur de soudage abaisse la tension et augmente le courant. Une caractéristique importante du transformateur est qu’il réduit le niveau de courant que l’interrupteur doit gérer. Les électrodes de soudage font partie du circuit secondaire du transformateur. Il y a aussi un boîtier de commande qui gère le commutateur et peut surveiller la tension ou le courant des électrodes de soudage.

La résistance présentée au soudeur est compliquée. Il y a la résistance de l’enroulement secondaire, des câbles, et des électrodes de soudage. Il y a aussi la résistance de contact entre les électrodes de soudage et la pièce à usiner. Il y a la résistance des pièces, et la résistance de contact entre les pièces.

Au début de la soudure, les résistances de contact sont généralement élevées, donc la plupart de l’énergie initiale sera dissipée là. Cette chaleur et la force de serrage vont ramollir et lisser le matériau à l’interface électrode-matériau et établir un meilleur contact (c’est-à-dire diminuer la résistance de contact). Par conséquent, une plus grande quantité d’énergie électrique ira dans la pièce et la résistance de jonction des deux pièces. Lorsque l’énergie électrique est délivrée à la soudure et provoque une augmentation de la température, les électrodes et la pièce évacuent cette chaleur. L’objectif est d’appliquer suffisamment d’énergie pour faire fondre une partie du matériau à l’intérieur du point sans faire fondre la totalité du point. Le périmètre du point évacue une grande partie de la chaleur et maintient le périmètre à une température plus basse. La chaleur est moins évacuée à l’intérieur du point, qui fond donc en premier. Si le courant de soudage est appliqué trop longtemps, le point entier fond, le matériau s’épuise ou échoue autrement, et la « soudure » devient un trou.

La tension nécessaire pour le soudage dépend de la résistance du matériau à souder, de l’épaisseur de la feuille et de la taille souhaitée de la pépite. Lors du soudage d’une combinaison courante comme une tôle d’acier de 1,0 + 1,0 mm, la tension entre les électrodes n’est que d’environ 1,5 V au début de la soudure, mais peut descendre jusqu’à 1 V à la fin de la soudure. Cette diminution de la tension résulte de la réduction de la résistance causée par la fusion de la pièce. La tension en circuit ouvert du transformateur est plus élevée que cela, généralement dans la gamme de 5 à 22 volts.

La résistance du point de soudure change à mesure qu’il coule et se liquéfie. Les équipements de soudage modernes peuvent surveiller et ajuster la soudure en temps réel pour assurer une soudure cohérente. L’équipement peut chercher à contrôler différentes variables pendant la soudure, comme le courant, la tension, la puissance ou l’énergie.

Les tailles des soudeuses vont de 5 à 500 kVA. Les micro-soudeuses par points, utilisées dans une variété d’industries, peuvent descendre à 1,5 kVA ou moins pour les besoins de soudage de précision.

Il est courant qu’un jet de gouttelettes de métal fondu (étincelles) soit éjecté de la zone de la soudure pendant le processus.

La soudure par points par résistance ne génère pas d’arc lumineux, de sorte que la protection UV n’est pas nécessaire. L’OSHA exige des écrans faciaux transparents ou des lunettes de protection pour la protection contre les éclaboussures, mais n’exige aucune lentille filtrante.