Quand le soudage par résistance touche le point

Connu comme le leader établi du marché du soudage robotisé, Yaskawa n'est pas étranger aux nuances de l'automatisation du soudage à l'arc. Robuste et fiable, le procédé de soudage à l'arc via l'utilisation de robots industriels a évolué au cours des dernières décennies, répondant efficacement aux divers besoins de fabrication. Bien que cette méthode courante d'assemblage de pièces métalliques crée des pièces incroyablement solides avec de nombreuses options flexibles, elle a également ses inconvénients.

Il est indéniable que l'automatisation du soudage à l'arc utilise beaucoup de consommables, tels que fil et gaz. Bien qu'efficace, ce type d'assemblage adhésif met en jeu un nouveau niveau de matières dangereuses potentielles, ainsi que les dépenses continues en consommables. De plus, le processus de soudage à l'arc robotisé crée un niveau très élevé de rayons UV qui nécessitent certaines précautions de sécurité.

Ces raisons, en plus des temps de cycle potentiellement longs et des exigences d'épaisseur de métal, font qu'on peut se demander s'il peut y avoir être une meilleure méthode de soudage pour certaines tâches.

Soudage par points
Napoleon Hill, l'un des premiers colporteurs de motivation du milieu des années 1900, avait l'habitude de dire "De la résistance vient la force". Cet adage n'a peut-être pas rendu quelqu'un riche rapidement comme Hill l'avait promis, mais il contient beaucoup de vérité dans le soudage d'aujourd'hui. et d'autres fabricants depuis de nombreuses années. Réalisée en faisant passer un courant électrique entre des couches de métal tout en appliquant une pression, cette méthode crée une liaison métallique solide appelée "pépite" au point d'exécution. Il peut également être modifié en utilisant des électrodes en forme de roue pour courir le long d'une couture pour une soudure plus longue. Bien que simple par nature, cette méthode offre des applications particulières avec de grands avantages :

Rentabilité
Parce qu'il n'y a pas de métal d'apport ou de gaz de protection utilisé avec le soudage par points, le coût par soudure et le poids sont rapidement réduits en limitant les consommables. À l'inverse, le soudage à l'arc peut consommer des buses et des pointes de chalumeau. Avec le soudage par résistance, un pistolet par points aura des pointes qui peuvent être habillées pour les remettre à neuf plusieurs fois avant de devoir être remplacées.

Généralement, les pièces détachées utilisées pour le soudage par points sont estampées, ce qui est généralement plus abordable que les pièces usinées. L'utilisation de pièces embouties ajoute également un autre niveau de cohérence au processus, contribuant ainsi aux économies de coûts. Le coût des systèmes de soudage à l'arc et de soudage par points est assez comparable, mais les deux sont beaucoup moins chers que les alternatives au laser.

Plus sûr
Les méthodes de soudage à l'arc, comme le soudage MIG ou TIG, créent une grande quantité de lumière UV qui endommage la peau et les yeux. Les utilisateurs doivent se protéger contre cela avec des lunettes de protection, comme une cagoule de soudage. Les rideaux d'arc autour des soudeurs et des robots sont considérés comme une protection secondaire, et il ne faut pas s'y fier pour une sécurité totale lors de l'observation d'une soudure en action.

Bien que le soudage par points produise des étincelles, c'est beaucoup moins que ceux du soudage MIG, qui peuvent potentiellement brûler des trous dans certains matériaux. Dans l'ensemble, la protection peut être simplifiée, car elle n'a pas besoin de réduire l'arc électrique ni de contrôler la même quantité d'étincelles et d'éclaboussures.

Plus propre
Avec le soudage par points, il y a intrinsèquement beaucoup moins de projections de soudure qui peuvent contaminer la finition d'une pièce et le sol de la cellule de travail. De même, les fumées sont considérablement réduites et la fumée est également minimisée. D'un autre côté, les éclaboussures de soudage à l'arc peuvent causer des problèmes avec l'esthétique des pièces ou traiter les redoutables « baies de soudure » ​​qui peuvent toujours vibrer dans une pièce fermée.

L'esthétique du soudage par points est cohérente et propre, tandis qu'avec le soudage à l'arc, la création d'un joli cordon de soudure peut parfois être difficile. Toutes les pièces soudées par points sont à double couche, et la soudure est essentiellement cachée dans le corps de la pièce, plutôt que de produire une couture très visible.

De plus, la minuterie de soudage sera comparable dans exigences de taille et de raccordement à la source d'alimentation de soudage à l'arc. Cependant, un canon de fil et de conduit dans la cellule de travail ne sera plus nécessaire, et l'alésoir désordonné peut parfois être remplacé par un dresseur de pointe pour un pistolet ponctuel.

Cohérent
Les pièces soudées par points subissent moins de déformation en raison d'un apport de chaleur plus faible, et elles ont une répétabilité très élevée. Les pièces sont également généralement plus légères, car elles peuvent être creuses après avoir combiné deux pièces embouties. Il n'y a pas de métallurgie de métal d'apport à prendre en compte, ce qui rend le processus relativement similaire pour des pièces différentes.

Plus rapide
Un temps de serrage typique pour le soudage par points ne prend qu'une brève fraction de seconde, et un robot peut se déplacer très rapidement d'un point à l'autre. Aucune préparation de surface n'est requise, à laquelle le soudage à l'arc peut être sensible. La vitesse de déplacement d'une torche MIG est limitée par le métal d'apport, l'apport de chaleur et d'autres variables. Alors que certains processus de soudage manuel à l'arc peuvent être très difficiles à automatiser en fonction de l'accessibilité et de la taille des pièces, presque toutes les applications de soudage par points peuvent être automatisées. Dans l'ensemble, le temps de fabrication potentiel d'une pièce peut être réduit de près de moitié en utilisant la méthode de soudage par points.

Défis
Le plus grand défi du soudage par points est que la pièce à souder doit être conçue pour le soudage par points, ce qui permet au pistolet par points d'accéder facilement aux deux côtés de la pièce pour appliquer le courant et la pression appropriés. De même, l'épaisseur de métal est typiquement limitée à environ 3 mm par tôle.

Certaines pièces ne seront jamais adaptées au soudage par points, en fonction de leur épaisseur et de la résistance au cisaillement requise. De plus, les pièces qui doivent être complètement scellées (réservoirs de fluide, pièces sous pression, etc.) ne peuvent pas être soudées par points. Parfois, l'adhésif et le mastic peuvent contribuer à la rigidité et à la résistance de la pièce, mais cela ajoute une étape supplémentaire dans le processus.

Le soudage par points nécessite une expertise différente du soudage à l'arc, bien qu'il soit généralement plus simple. Mais, malgré l'intelligence du logiciel de robot d'aujourd'hui, il ne peut pas remplacer la conception et l'exécution qu'un ingénieur en soudage correctement formé peut offrir avec l'un ou l'autre système.

Résumé
Pour les pièces volumineuses pouvant être embouties, le soudage par points peut être une solution idéale. Il peut réduire les coûts, le poids et le temps de cycle, tout en augmentant la sécurité, la cohérence, l'esthétique et la propreté avec un système approprié. C'est un outil d'automatisation de plus dans la trousse à outils proverbiale pour augmenter la compétitivité et gagner l'avenir !