Soudage par points expliqué : définition, processus et applications

Qu'est-ce que le soudage par points ?

Le soudage par points (aussi appelé soudage par résistance par points) est un procédé de soudage par résistance. Ce procédé est utilisé principalement pour souder deux ou plusieurs tôles métalliques ensemble en appliquant pression et chaleur d'un courant électrique à la zone de soudure.

Il fonctionne en contactant des électrodes en alliage de cuivre aux surfaces des tôles, appliquant pression et courant électrique, générant de la chaleur par le passage du courant à travers des matériaux résistifs comme les aciers à faible teneur en carbone.

Comment fonctionne le soudage par points ?

Forme de soudage par résistance, le soudage par points est l'un des plus anciens procédés où deux ou plusieurs tôles sont soudées sans métal d'apport.

Le processus implique l'application de pression et chaleur à la zone de soudure via des électrodes en cuivre profilées qui conveyent un courant électrique à travers les pièces. Le matériau fond, fusionnant les parties au point où le courant est coupé, la pression des électrodes est maintenue et le « noyau » fondu se solidifie pour former le joint.

La chaleur de soudage est générée par le courant électrique, transféré à la pièce via les électrodes en alliage de cuivre. Le cuivre est utilisé pour les électrodes car il a haute conductivité thermique et faible résistance électrique comparé à la plupart métaux, assurant que la chaleur est générée préférentiellement dans les pièces plutôt que les électrodes.

La quantité de chaleur dépend de la conductivité thermique et résistance électrique du métal ainsi que du temps d'application du courant. Cette chaleur s'exprime par l'équation :

Q = I²Rt

Dans cette équation « Q » = énergie thermique, « I » = courant, « R » = résistance électrique, « t » = temps d'application du courant.

Matériaux appropriés pour le soudage par points

Du à sa conductivité thermique plus faible et résistance électrique plus élevée, l'acier est comparativement facile à souder par points, l'acier à faible teneur en carbone étant le plus adapté. Cependant, aciers à haute teneur en carbone (équivalent carbone > 0,4 % massique) sont sujets à mauvaise ténacité à la rupture ou fissuration dans les soudures car ils forment des microstructures dures et fragiles.

L'acier galvanisé (zingué) nécessite courants de soudage légèrement plus élevés que l'acier non revêtu. Avec alliages zinc, les électrodes cuivre dégradent rapidement la surface et mènent à perte de qualité. Pour souder aciers zingués, électrodes doivent être fréquemment échangées ou la surface de pointe « dressée », où un cutter enlève le matériau contaminé pour exposer surface cuivre propre et reforme l'électrode.

Autres matériaux couramment soudés par points : aciers inoxydables (notamment grades austénitiques et ferritiques), alliages nickel, titane.

Bien que l'aluminium ait conductivité thermique et résistance électrique proches du cuivre, son point de fusion est plus bas, donc soudage possible. Mais dû à sa faible résistance, très hauts niveaux de courant nécessaires (2-3x plus qu'acier épaisseur équivalente).

De plus, l'aluminium dégrade la surface des électrodes cuivre en très peu de soudures, rendant le soudage stable de haute qualité très difficile. Pour cette raison, seules applications spécialisées d'aluminium par points existent actuellement. Diverses nouvelles technologies émergent pour permettre soudage par points stable haute qualité sur aluminium.

Le cuivre et ses alliages peuvent aussi être joints par soudage par résistance par points, bien que le soudage du cuivre ne puisse être facilement réalisé avec électrodes conventionnelles en alliage cuivre, car génération chaleur dans électrodes et pièce très similaire.

Solution pour souder cuivre : électrode en alliage à haute résistance électrique et température de fusion bien au-dessus du point de fusion du cuivre (beaucoup > 1080 °C). Matériaux d'électrode typiques pour cuivre : molybdène et tungstène.

Où le soudage par points est-il utilisé ?

Applications dans de nombreuses industries : automobile, aérospatial, ferroviaire, électroménager, mobilier métallique, électronique, médical, bâtiment, construction.

Donnée la facilité d'automatisation du soudage par points combinée avec robots et systèmes de manipulation, c'est le procédé d'assemblage le plus courant en lignes de fabrication à haut volume et a été le principal procédé d'assemblage dans la construction de voitures en acier depuis plus de 100 ans.

FAQ

Qu'est-ce que le soudage par points ?

Type de soudure par résistance électrique utilisant la résistance pour souder deux ou plusieurs tôles ensemble par pression et chaleur sur la zone. Le processus utilise deux électrodes en alliage cuivre pour concentrer le courant dans une petite zone et maintenir les tôles ensemble.

À quoi sert le soudage par points ?

Procédé de soudage par résistance utilisé principalement pour souder deux ou plusieurs tôles ensemble en appliquant pression et chaleur d'un courant électrique à la zone de soudure.

Le soudage par points est-il facile ?

Parmi les plus anciens procédés, très connu et facile même pour soudeurs débutants. Procédure totalement définie et s'applique à beaucoup de métaux fins : inox, alliages nickel, titane.

Quelle est la résistance d'un point de soudure ?

Cette soudure a résistance cisaillement 1100 lbs (499,5 kg) de moins que soudure à pénétration complète. Pour pénétration complète sur épaisseur donnée, la surface d'interface dépendra grandement du gaz protection et tension arc.

Jusqu'à quelle épaisseur peut-on souder par points ?

Principalement pour pièces jusqu'à 3 mm d'épaisseur. Épaisseurs doivent être égales ou rapport < 3:1. Résistance joint dépend nombre et taille points. Diamètres points : 3-12,5 mm.

Les soudeuses par points utilisent-elles AC ou DC ?

AC plus robuste, durée vie plus longue, plus familier. Si presses à souder, puissance pas problème, normes qualité normales = AC bon choix.

Peut-on souder par points avec un MIG ?

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Quels sont les inconvénients du soudage par points ?

Inconvénients :

• Seuls métaux fins soudables avec précision/efficacité.
• Coût installation plus élevé.
• Ce type de soudage se déforme.
• Variations alimentation = soudure faible.

Qu'est-ce qu'un soudeur TAC ?

Soudures d'attente (tack welds) maintiennent deux pièces en place prêtes pour soudure finale, comme épingles de couturier avant couture. Assurent alignement correct/rigide, renforçant/éliminant fixations.

Quels métaux ne peuvent pas être soudés par points ?

La plupart métaux courants se soudent par points. Exceptions principales : argent, cuivre, plomb, zinc.

Quelle est la différence entre soudage à l'arc et soudage par points ?

Soudage à l'arc = étincelles fondent métal base + baguette apport. Soudage par points = résistance électrique métal base chauffe/fusionne pièces. Arc = pénétration profonde. Points = meilleurs sur tôles fines.

Quelle température atteint un soudeur par points ?

Courant et temps amènent métal à température soudage (1 400 °C / 2 550 °F).

Comment souder par points avec un poste à baguette ?

Peut-on souder par points aluminium sur acier ?

Alliages aluminium peuvent être joints à aciers facilement par collage, fixations mécaniques, brasage, mais quand intégrité structurelle supérieure requise, soudage préféré. Cependant, soudage aluminium/acier difficile.

Quel est le métal le plus épais qu'on peut souder par points ?

Ces matériaux nécessitent hauts courants et temps plus long, contrairement acier. Autre facteur : épaisseur inappropriée matériaux. Soudage par points nécessite épaisseur proche 3 mm.

Combien de volts pour souder par points ?

Tension circuit ouvert du transformateur > cela, typiquement 5-22 volts. Résistance point change selon flux/liquéfaction. Équipements modernes surveillent/ajustent en temps réel pour soudure constante.

Quel type de courant utilisé en soudage par points ?

Largement utilisé dans auto pour jonction efficace tôles (35). Classé soudage par résistance, génère chaleur avec courant élevé ~1000 A–100 000 A.

Pourquoi courant AC en soudage par points ?

Courant alternatif le plus adapté pour soudage par résistance car fournit toute combinaison désirée courant/tension par transformateur adapté. Pour éviter déformation surface, portion métal adjacente au joint ne doit pas surchauffer.

Quelle différence entre soudure par bouchon (plug weld) et point ?

Vrai point de soudure = deux panneaux pincés et joints par courant électrique pour fusion. Rosace/bouchon = percer trou couche sup, pincer panneaux, remplir trou ; joindre les deux panneaux.

Comment obtenir un bon point de soudure ?

Quels sont deux avantages pratiques du soudage par points ?

Rapide et facile. Pas besoin flux ni métal d'apport pour créer joint par points, pas flamme nue dangereuse. Peut être fait sans compétence spéciale. Machines automatisées en usine pour accélérer production.

Qu'est-ce que la soudure par fente (slot weld) ?

Joint par fente joint surface pièce à autre par trou allongé. Trou peut être ouvert à une extrémité et partiellement/entièrement rempli de métal d'apport.

Qu'est-ce que le soudage par recouvrement (lap welding) ?

Joints par recouvrement = version modifiée joint bout à bout. Formés quand deux pièces placées en chevauchement l'une sur l'autre. Couramment utilisés pour joindre pièces épaisseurs différentes. Soudures sur un ou deux côtés.

Peut-on utiliser un poste à l'arc comme soudeur par points ?

Métaux base diverses tailles joinables par soudage à l'arc. Points = seulement tôles épaisseur < ~3 mm. Jonction par arc = processus long. Points par résistance = minutes.

Comment représenter le soudage par points sur un dessin ?

Symbole point = cercle placé au-dessus, dessous, ou centré sur ligne de référence. Centré = pas de signification de côté.

Combien de types de soudage par points existe-t-il ?

Types : 1. Machine 'Type Piédestal' 2. Soudage par résistance bout à bout ou upset 3. Soudage flash-butt

Quelle est la différence entre MIG et soudage par points ?

MIG = fil d'apport séparé alimenté dans soudure, fondu par arc électrique, joint au métal base. Points = matériau lui-même comme métal d'apport. Deux pièces chauffées puis pressées pour créer soudure.

Quelle épaisseur de métal un soudeur par points peut-il souder ?

Presque tous soudeurs points utilisent électrodes alliage cuivre pour conductivité électrique naturelle. Processus utilisable sur la plupart métaux, seule limite réelle = épaisseur zone soudage : 0,02 à 0,118 pouces (0,5 à 3 mm).