Soudage par points de tôle : guide professionnel

Qu'est-ce que le soudage par points ?

Le soudage par points de tôle utilise la technique de soudage par résistance électrique pour assembler des pièces de tôle en une seule fabrication. Lors du soudage de métal mince, l'objectif principal est d'éviter la déformation, la perforation et une zone affectée par la chaleur (ZAC) excessive, tout en garantissant que le soudage offre une résistance mécanique suffisante pour l'opération. La zone affectée par la chaleur est un témoin physique du processus de soudage par points, qui peut se manifester par de petites marques de brûlure sur la tôle. Elle peut également apparaître comme une légère empreinte à la surface de la fabrication où la tôle a fondu et fusionné sous la pression de la pointe de soudage. Ces empreintes peuvent rester telles quelles sur les composants ne nécessitant pas de finition esthétique.

Quel équipement pour le soudage par points de tôle ?

L'équipement comprend des porte-outils et des électrodes. Les porte-outils maintiennent fermement les électrodes en place et supportent les tuyaux d'eau de refroidissement optionnels. Les méthodes de maintien incluent : service léger, type pagaie, universel et décalage régulier. Les électrodes sont généralement en alliage à faible résistance, notamment le cuivre, et se déclinent en nombreuses formes et tailles selon les applications. Les deux pièces de tôle à souder (pièces d'œuvre) doivent conduire l'électricité. La largeur des pièces varie généralement de 5 à 50 pouces selon la longueur de gorge de l'appareil, pour une épaisseur de 0,008 à 1,25 pouce.

Comment fonctionne le soudage par points de tôle ?

Le processus utilise la chaleur générée par la résistance au courant électrique au joint de deux pièces de tôle. Les matériaux peuvent varier : acier doux, acier galvanisé, acier inoxydable, etc., avec des épaisseurs différentes. Une machine à souder par points est nécessaire.

Deux électrodes en cuivre concentrent le courant électrique à travers la tôle et maintiennent les pièces en place pendant la formation du soudage. Le soudage d'un point ne nécessite la fusion que d'une fraction de la section. Plusieurs variables influencent la qualité : revêtement de surface, épaisseur du matériau, propreté et forme de la pointe d'électrode. En général, plus la pointe est petite, plus la qualité du point de soudure est élevée, mais une empreinte est plus probable. Inversement, une pointe plus large donne un aspect plus propre, mais le soudage peut être plus faible car l'énergie se dissipe sur une plus grande surface.

Applications principales

Outre la tôle, le soudage par points sert pour les treillis soudés ou grilles. Les métaux plus épais sont plus difficiles à souder car la chaleur se dissipe plus facilement. Les produits en tôle (seaux, etc.) portent souvent les témoins mentionnés. La visibilité du point de soudure varie selon le métal. Le nombre de courants de soudage peut varier : les alliages d'aluminium nécessitent des courants plus élevés en raison de leur conductivité thermique et électrique supérieure, exigeant un transformateur plus puissant.

L'application la plus courante est la fabrication de composants automobiles. La majorité des opérations de formation d'une voiture repose sur le soudage de tôle. Le processus peut être entièrement automatisé, déployé massivement sur les robots industriels des chaînes d'assemblage. On le trouve aussi dans le médical (petits soudeurs pour composants orthodontiques) et pour la fabrication de batteries (cellules nickel-cadmium, nickel-hydrure métallique, lithium-ion).

Conseils pour le soudage par points de tôle

Pour éviter déformation et perforation, il est conseillé de ne pas osciller ou fouetter la torche. Plus l'arc reste longtemps sur une zone, plus elle chauffe. Déplacez la pointe en ligne droite à une vitesse suffisante pour maintenir un bon profil de cordon. La technique de « poussée » du pistolet MIG dirige le fil vers le bord plus froid de la tôle, contrairement au tirage qui dirige vers la zone plus chaude et augmente le risque d'éclatement.

On peut aussi utiliser des barres de support (backing bars) pour dissiper la chaleur plus vite, réduire la ZAC et le risque de perforation. Placez une barre de support ou de refroidissement sur la zone affectée, idéalement en aluminium ou cuivre qui dissipent mieux la chaleur.