Machines à souder par points : spécifications clés et avantages

Qu'est-ce qu'une machine à souder par points ?

Une machine à souder par points, aussi appelée soudeuse par points par résistance, est utilisée en métallurgie pour fusionner plusieurs tôles métalliques. Les opérations de soudage sont des processus de fabrication métallique assemblant divers métaux ou plastiques. Beaucoup de méthodes nécessitent des températures élevées pour fondre les métaux, puis souder la zone fondue pour former le joint permanent.

La machine à souder par points fusionne deux ou plusieurs tôles via un processus de chauffage sur le point de soudure, où la pression est appliquée après fusion. Le soudage par points est un type de « soudage par résistance électrique ». La chaleur est générée par la résistance aux courants électriques stables conduits vers la zone de soudure.

Les soudeuses par points conviennent à la production industrielle et aux lignes d'assemblage de composants automobiles, aérospatiaux, ferroviaires, électroniques, médicaux, etc. Le soudage est l'un des plus classiques procédés de formage des métaux. Avec l'évolution et l'intégration de robots et d'automatisation, les soudeuses par points intelligentes gagnent rapidement en popularité pour la production de masse.

Comment fonctionne une soudeuse par points par résistance ?

Le soudage par points utilise généralement des électrodes en alliage de cuivre pour faire passer le courant à travers les pièces dans la zone de travail. Les métaux fondent sous l'effet de la chaleur intense générée par la résistance, la puissance étant concentrée sur un minuscule point de soudure sous pression. Le cuivre est le matériau courant des électrodes grâce à son excellente conductivité thermique et sa faible résistance électrique. Ainsi, la chaleur se génère sur les surfaces des tôles, pas sur les électrodes.

Appliquer un fort courant sur le point pendant une courte période fond efficacement les matériaux pour compléter la soudure. Quand le courant s'arrête et que la pression des électrodes maintient le joint, les tôles fondues se fusionnent et se solidifient, refroidies par le système de refroidissement à eau. L'efficacité énergétique dépend de l'alimentation, de l'amplitude et de la résistance entre électrodes. Les propriétés et l'épaisseur des métaux sont aussi cruciales pour la productivité.

Généralement, l'épaisseur des tôles varie de 0,5 à 3 mm. Si l'énergie transférée est insuffisante pour fondre complètement les matériaux, la soudeuse créera une mauvaise soudure. Si trop d'énergie est fournie, la chaleur peut créer un trou en surface.

Spécifications des machines à souder par points

Spécifications à considérer lors du choix : capacité nominale, système de refroidissement (air ou eau), plage de tension de soudage, alimentation (généralement 220V ou 440V), dimensions du corps, profondeurs de gorge (12 à 30 pouces et plus), conception du châssis et du porte-électrode. Le châssis est généralement en acier épais avec base robuste et raidisseurs soudés pour applications légères à lourdes. Quatre variables essentielles : pression, temps de soudage, courant électrique, diamètre de pointe.

● Pression de soudage

La pression appliquée par la machine affecte significativement la qualité du joint et du produit final. Pression insuffisante = joint petit et faible. Pression excessive = risque de fissuration. En général, une haute pression entraîne un amincissement et un affaiblissement du métal. La profondeur de dépression sur les surfaces due aux électrodes ne doit pas dépasser 25 % de l'épaisseur des pièces.

● Temps et courant de soudage

Le courant de soudage (i) et le temps de soudage (t) sont inversément proportionnels. Ils portent le métal à la température de soudage (typiquement 1400 °C). Courant de soudage général en atelier : 3000 à 5000 A. Le courant et le temps sont réglés par l'opérateur, la résistance étant définie par le type de pièces. L'ajustement du courant a un impact plus significatif et dramatique que les changements de temps.

Les réglages de courant sont cruciaux pour les machines et les acheteurs, surtout pour les constructeurs automobiles. Si le courant est très bas, le temps correspondant doit être augmenté ; si le courant est plus élevé, le temps doit être diminué. Un courant plus bas risque de surchauffer les outils et le transformateur. Un courant plus élevé augmente les risques d'expulsion (projection de métal fondu entre les couches d'acier). Dans l'automobile, les revêtements galvanisés augmentent aussi les risques d'expulsion. Il est donc vital de choisir une soudeuse capable de bien contrôler le courant avec des réglages aisés.

● Diamètre de pointe de soudage

La pointe de soudage est aussi vitale. Les pointes neuves ont des faces planes qui s'arrondissent rapidement à l'usage, ce qui est idéal pour obtenir un rayon d'arrondi de 1,5 à 3 pouces.