Comprendre le soudage par projection par résistance : procédé, avantages et applications

Le soudage consiste à faire fondre localement deux pièces métalliques pour les assembler. Le soudage par résistance est privilégié quand le budget est contraint, car il ne requiert aucun matériau d'apport. Il existe plusieurs sous-types : soudage par points, par projection, etc.

Le soudage par projection par résistance (RPW) utilise l'électricité, la force de pression et le temps pour assembler des pièces métalliques. Les zones à souder sont les projections (surélevations) présentes sur les pièces. Seules ces zones minuscules et confinées sont chauffées et soudées.

L'application typique se trouve dans l'industrie automobile pour souder des éléments de fixation (écrous, goujons) sur des tôles. Comme ces accessoires sont minuscules, le RPW est la méthode idéale. On le retrouve aussi sur des produits courants comme les chariots de supermarché, où les points de soudure sont de la taille d'un point.

Comment fonctionne le soudage ?

Le soudage assemble deux pièces métalliques. Il ne s'applique qu'aux métaux. On chauffe localement les surfaces jusqu'à fusion, on les met en contact intime à l'état plastique, puis le métal fondu se solidifie en unissant les pièces.

Parfois un métal d'apport tiers intervient pour optimiser le processus ou combler un jeu. En soudage par résistance, aucun matériau d'apport n'est nécessaire, ce qui rend le procédé économique.

Qu'est-ce que le soudage par résistance ?

C'est l'assemblage de deux pièces métalliques par chaleur et pression. La chaleur provient de la résistance au passage du courant électrique entre les deux zones de soudage — d'où le nom. Les pièces sont soumises à la chaleur et à la pression pendant un temps contrôlé pour atteindre la fusion.

Des électrodes en alliages de cuivre (excellente conductivité) conduisent le courant aux zones de soudage. L'absence de matériau d'apport rend le procédé rentable.

Comment fonctionne le soudage par projection par résistance ?

Trois facteurs déterminent la qualité : force, puissance, temps.

• Force : pression pour créer une légère empreinte au sommet de la projection. Une force constante est requise, parfois augmentée en fin de cycle pour renforcer l'action de forgeage.
• Temps : de quelques millisecondes à une seconde. Il est calibré selon la puissance. Puissance faible + temps court = soudure faible. Puissance excessive + temps long = fusion indésirable des zones environnantes.

L'un des avantages du RPW est le contrôle précis de la chaleur, du temps et des zones de soudure, évitant les dommages thermiques superflus aux pièces. Une énergie excessive altérerait les propriétés mécaniques du métal.

Défis du soudage par projection par résistance

Équilibre thermique : il faut délivrer une chaleur égale des deux côtés de la zone de soudure. Un déséquilibre (différence de masse thermique, point de fusion, conductivité) complique le soudage. Il faut tenir compte des propriétés physiques des deux matériaux et de la taille des zones de soudure.

Élimination des revêtements : les revêtements (zinc, or, argent, etc.) interfèrent avec le soudage. Par exemple, le zingage de l'acier nuit au soudage et peut créer des fissures affaiblissant la structure. Le revêtement doit être éliminé avant soudage.