Soudage par points : définition, procédé et applications

Qu'est-ce que le soudage par points ?

Le soudage par points (également appelé soudage par résistance par points) est un procédé de soudage par résistance. Ce processus est utilisé principalement pour assembler deux ou plusieurs tôles métalliques en appliquant une pression et une chaleur générées par un courant électrique au niveau de la zone de soudure.

Le principe repose sur la mise en contact d'électrodes en alliage de cuivre avec les surfaces des tôles, où pression et courant électrique sont appliqués. La chaleur est générée par le passage du courant à travers des matériaux résistifs tels que 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 de soudage permettant d'assembler deux ou plusieurs tôles métalliques sans apport de métal d'apport.

Le processus consiste à appliquer pression et chaleur sur la zone de soudure à l'aide d'électrodes en alliage de cuivre façonnées, qui véhiculent un courant électrique à travers les pièces à souder. Le matériau fond, fusionnant les pièces ; le courant est alors coupé, la pression des électrodes est maintenue et le « noyau » en fusion se solidifie pour former le joint.

La chaleur de soudage est générée par le courant électrique, transféré aux pièces via les électrodes en alliage de cuivre. Le cuivre est choisi pour les électrodes en raison de sa haute conductivité thermique et de sa faible résistance électrique par rapport à la plupart des autres métaux, assurant que la chaleur est générée préférentiellement dans les pièces plutôt que dans les électrodes.

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

Q = I²Rt

Dans cette équation, « Q » représente l'énergie thermique, « I » le courant, « R » la résistance électrique, et « t » le temps pendant lequel le courant est appliqué.

Matériaux adaptés au soudage par points

En raison de sa conductivité thermique plus faible et de sa résistance électrique plus élevée, l'acier se soude par points relativement aisément, l'acier à faible teneur en carbone étant le plus adapté. Cependant, les aciers à haute teneur en carbone (équivalent carbone > 0,4 % en poids) sont sujets à une mauvaise ténacité à la rupture ou à des fissures dans les soudures, car ils tendent à former des microstructures dures et fragiles.

L'acier galvanisé (revêtu de zinc) nécessite des courants de soudage légèrement plus élevés que l'acier non revêtu. De plus, avec les alliages de zinc, les électrodes en cuivre dégradent rapidement la surface et entraînent une perte de qualité de soudure. Lors du soudage par points d'aciers zingués, les électrodes doivent être soit fréquemment échangées, soit leur surface doit être « dressée » : un cutter élimine le matériau contaminé pour exposer une surface de cuivre propre et reformer l'électrode.

Parmi les autres matériaux couramment soudés par points figurent les aciers inoxydables (notamment les nuances austénitiques et ferritiques), les alliages de nickel et le titane.

Bien que l'aluminium ait une conductivité thermique et une résistance électrique proches de celles du cuivre, son point de fusion est plus bas, ce qui rend le soudage possible. Cependant, en raison de sa faible résistance, des niveaux de courant très élevés sont nécessaires pour souder l'aluminium (de l'ordre de deux à trois fois supérieurs à ceux requis pour l'acier d'épaisseur équivalente).

De plus, l'aluminium dégrade la surface des électrodes en cuivre en très peu de soudures, rendant un soudage stable de haute qualité très difficile à obtenir. C'est pourquoi seules des applications spécialisées de soudage par points de l'aluminium existent actuellement dans l'industrie. Divers développements technologiques émergent pour permettre un soudage par points stable et de haute qualité de l'aluminium.

Le cuivre et ses alliages peuvent également être assemblés par soudage par résistance par points, bien que le soudage du cuivre ne puisse être facilement réalisé avec des électrodes conventionnelles en alliage de cuivre, car la génération de chaleur dans les électrodes et la pièce est très similaire.

La solution pour souder le cuivre consiste à utiliser une électrode faite d'un alliage à haute résistance électrique et à une température de fusion bien supérieure au point de fusion du cuivre (beaucoup plus de 1080 °C). Les matériaux d'électrode généralement utilisés pour le soudage par points du cuivre incluent le molybdène et le tungstène.

Où le soudage par points est-il utilisé ?

Le soudage par points trouve des applications dans de nombreuses industries, notamment l'automobile, l'aérospatial, le ferroviaire, l'électroménager, le mobilier métallique, l'électronique, la construction médicale et le bâtiment.

Compte tenu de la facilité avec laquelle le soudage par points peut être automatisé lorsqu'il est combiné avec des robots et des systèmes de manipulation, c'est le procédé d'assemblage le plus courant dans les lignes de fabrication à haut volume et a été, pendant plus de 100 ans, le principal procédé d'assemblage dans la construction de carrosseries en acier.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le soudage par points ?

Le soudage par points est un type de soudage par résistance électrique qui utilise la résistance pour assembler deux ou plusieurs tôles métalliques ensemble à l'aide de pression et de chaleur appliquées à la pièce à souder. Le processus utilise deux électrodes en alliage de cuivre pour concentrer le courant de soudage dans une petite zone et maintenir les tôles ensemble.

À quoi sert le soudage par points ?

Le soudage par points (également appelé soudage par résistance par points) est un procédé de soudage par résistance utilisé principalement pour assembler deux ou plusieurs tôles métalliques en appliquant une pression et une chaleur issues d'un courant électrique sur la zone de soudure.

Le soudage par points est-il facile ?

Le soudage par points figure parmi les premiers procédés de soudage et est très connu, facile à réaliser même pour les soudeurs débutants. La procédure est totalement définie et s'applique aisément à de nombreux métaux fins comme l'acier inoxydable, les alliages de nickel et le titane.

Quelle est la résistance d'un point de soudure ?

Ce type de soudure a une résistance au cisaillement de 1100 lbs (499,5 kg) inférieure à celle d'une soudure à pénétration complète. Pour une soudure par points à pénétration complète sur une épaisseur de tôle donnée, la surface de l'interface dépendra largement du gaz de protection et de la tension d'arc.

Quelle épaisseur peut-on souder par points ?

Le soudage par points est principalement utilisé pour assembler des pièces d'une épaisseur généralement jusqu'à 3 mm. L'épaisseur des pièces à souder doit être égale ou le rapport d'épaisseur doit être inférieur à 3:1. La résistance du joint dépend du nombre et de la taille des soudures. Les diamètres de points de soudure varient de 3 mm à 12,5 mm.

Les soudeuses par points utilisent-elles du courant alternatif ou continu ?

Le courant alternatif est plus robuste, a une durée de vie plus longue et est plus familier dans de nombreuses installations. Si vous utilisez des presses à souder, la puissance n'est pas un problème, et travailler avec des normes de qualité normales, le CA est un bon choix.

Peut-on souder par points avec un poste MIG ?

L'utilisation du kit de soudage par points MIG Eastwood est le meilleur moyen d'obtenir des points de soudure d'aspect usine à la maison en utilisant uniquement votre poste MIG. Ce kit vous fait gagner du temps et de l'argent pour mener à bien votre projet.

Quels sont les inconvénients du soudage par points ?

Inconvénients du soudage par points :

• Seuls les métaux minces peuvent être soudés avec précision et efficacité.
• Le coût d'installation est plus élevé.
• Ce type de soudage entraîne des déformations.
• Les variations d'alimentation électrique conduisent à des soudures faibles.

Qu'est-ce qu'un soudeur TAC ?

Les points de tack (soudage d'attente) sont utilisés pour maintenir deux pièces métalliques en place avant le soudage final, tout comme un tailleur utiliserait des épingles pour maintenir deux pièces de tissu ensemble avant de coudre. Ces soudures assurent que les pièces sont correctement et rigoureusement alignées, renforçant voire éliminant le besoin de dispositifs de fixation.

Quels métaux ne peuvent pas être soudés par points ?

La plupart des métaux courants peuvent être facilement soudés par points. Les principales exceptions sont l'argent, le cuivre, le plomb et le zinc.

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

Les soudeurs à l'arc utilisent des étincelles pour faire fondre le métal de base et une baguette d'apport, tandis que les soudeurs par points utilisent la résistance électrique du métal de base pour chauffer et fusionner les pièces. Les soudeurs à l'arc pénètrent profondément, tandis que les soudeurs par points sont mieux adaptés aux tôles minces.

Quelle température atteint un soudeur par points ?

Le courant et le temps de soudage sont utilisés pour amener le métal à la température de soudage (1400 °C / 2550 °F).

Comment souder par points avec un poste à l'arc ?

Peut-on souder de l'aluminium à de l'acier par points ?

Les alliages d'aluminium peuvent être assemblés à l'acier relativement facilement par collage, fixation mécanique ou brasage, mais lorsque l'intégrité structurelle supérieure est requise, le soudage est préféré. Cependant, le soudage d'alliages d'aluminium à l'acier est difficile.

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

Ces matériaux nécessitent des niveaux de courant électrique élevés et un temps de soudage plus long, contrairement au soudage de l'acier. L'autre facteur est l'inadéquation de l'épaisseur des matériaux à souder. Le soudage par points nécessite l'utilisation de matériaux d'une épaisseur proche de 3 mm.

Combien de volts sont nécessaires pour souder par points ?

La tension à vide du transformateur est plus élevée, généralement dans une plage de 5 à 22 volts. La résistance du point de soudure change au fur et à mesure qu'il fond et se liquéfie. Les équipements de soudage modernes peuvent surveiller et ajuster le soudage en temps réel pour garantir une soudure constante.

Quel type de courant est utilisé dans le soudage par points ?

Le soudage par points est largement utilisé dans l'industrie automobile pour l'assemblage efficace de tôles métalliques. Classé dans le soudage par résistance, il agit en générant de la chaleur à l'aide d'un courant élevé, d'environ 1000 A à 100 000 A.

Pourquoi le courant alternatif est-il utilisé dans le soudage par points ?

Le courant alternatif s'avère le plus approprié pour le soudage par résistance car il peut fournir toute combinaison désirée de courant et de tension grâce à un transformateur adapté. Afin d'éviter la distorsion de surface, la partie du métal adjacente à la soudure ou au joint ne doit pas être autorisée à surchauffer.

Quelle est la différence entre un bouchon de soudure et un point de soudure ?

Un vrai point de soudure est lorsque deux panneaux sont pincés ensemble et joints par un courant électrique pour les fusionner. Une soudure en rosette ou bouchon est lorsque vous percez un trou dans la couche supérieure, pincez les deux panneaux ensemble et remplissez le trou, joignant ainsi les deux panneaux.

Comment obtenir un bon point de soudure ?

Quels sont deux avantages pratiques du soudage par points ?

Le soudage par points est rapide et facile. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des flux ou du métal d'apport pour créer un joint par soudage par points, et il n'y a pas de flamme nue dangereuse. Le soudage par points peut être effectué sans compétence particulière. Des machines automatisées peuvent souder par points en usine pour accélérer la production.

Qu'est-ce qu'une soudure en fente ?

Une soudure en fente joint la surface d'une pièce de matériau à une autre à travers un trou allongé. Le trou peut être ouvert à une extrémité et être partiellement ou complètement rempli de matériau de soudure.

Qu'est-ce que le soudage par recouvrement ?

Les joints de soudage par recouvrement sont essentiellement une version modifiée du joint bout à bout. Ils sont formés lorsque deux pièces de métal sont placées selon un motif de chevauchement l'une sur l'autre. Ils sont le plus souvent utilisés pour assembler deux pièces d'épaisseurs différentes. Les soudures peuvent être réalisées sur un ou les deux côtés.

Puis-je utiliser un poste à l'arc comme soudeur par points ?

Les métaux de base de diverses tailles peuvent être assemblés par soudage à l'arc. Le soudage par points ne peut être utilisé que pour souder des tôles d'une épaisseur inférieure ou proche de 3 mm. L'assemblage des métaux par soudage à l'arc est un processus long. Le soudage par résistance par points peut être réalisé en quelques minutes.

Comment représenter le soudage par points sur un dessin ?

Le symbole de soudage par points est simplement un cercle qui peut être placé au-dessus, en dessous ou centré sur la ligne de référence. Lorsque le symbole est centré sur la ligne de référence, cela indique qu'il n'y a pas de signification de côté.

Combien y a-t-il de types de soudage par points ?

Les types sont 1. Machine sur pied 2. Soudage par résistance bout à bout ou upset 3. Soudage flash-butt

Quelle est la différence entre le soudage MIG et le soudage par points ?

Le soudage MIG utilise une pièce de métal d'apport séparée qui est introduite dans la soudure. Cet apport est fondu par l'arc électrique, qui rejoint ensuite le métal de base pour créer la soudure. Le soudage par points utilise le matériau lui-même comme métal d'apport. Les deux pièces de métal sont chauffées puis pressées ensemble pour créer la soudure.

Quelle épaisseur de métal une soudeuse par points peut-elle souder ?

Presque tous les soudeurs par points utilisent des électrodes en alliage de cuivre en raison de la conductivité électrique naturelle du cuivre. Ce processus peut être utilisé sur la plupart des types de métaux, et la seule réelle limitation est l'épaisseur de la zone où vous devez effectuer le soudage, qui peut varier entre 0,5 mm et 3 mm (0,02 à 0,118 pouces).