Maîtriser les machines de soudage par points par résistance : Applications, technologie et avantages industriels

À quoi sert une machine de soudage par points par résistance ?

La machine de soudage par points par résistance est conçue pour assembler plusieurs tôles entre elles par un processus électrothermique, utilisant des électrodes spéciales, un courant électrique stable et une pression appropriée. Aussi appelée poste à souder par points, la machine de soudage par points par résistance est l'une des machines de soudage par résistance électrique les plus classiques et couramment utilisées dans l'environnement moderne de la métallurgie.

Le processus de soudage par résistance électrique désigne les opérations de fabrication métallique permanentes, qui fusionnent deux ou plusieurs matériaux, incluant divers métaux, matériaux à jauge lourde ou plastiques, pour former des profils uniques. L'interface des tôles sera fondue en raison de la chaleur générée dans la machine de soudage par points par résistance, alors que les courants électriques se transfèrent constamment vers le « point », le joint de soudure.

La machine de soudage par points par résistance est grandement adaptée à une large gamme de lignes de production industrielles ainsi que de lignes d'assemblage. Par exemple, dans la fabrication d'équipements médicaux, l'industrie ferroviaire, l'électronique, l'aérospatiale et l'industrie automobile, et bien d'autres. Avec l'évolution et l'adoption de la technologie robotique et d'autres techniques d'automatisation, de plus en plus de machines de soudage par points par résistance intelligentes sont rapidement devenues indispensables pour les applications de production industrielle à haut volume.

Processus de soudage par points par résistance

Les processus de soudage par points utilisent des électrodes uniques fabriquées à partir d'alliages à base de cuivre pour transférer le courant et la chaleur, qui agissent sur le joint de soudure, afin de fusionner les tôles. L'alliage est utilisé car le cuivre a une conductivité thermique exceptionnellement élevée, de sorte que la chaleur générée par la résistance électrique tend à agir sur le joint de soudure au lieu des outils conducteurs.

De plus, le cuivre a une résistance électrique plus faible. En utilisant des électrodes en cuivre pour délivrer les courants électriques à travers les pièces métalliques, la chaleur élevée fera fondre les métaux tandis que l'énergie est concentrée sur un très petit point de soudure. Comme une grande densité de courant est appliquée sur le point de soudure pendant une période de temps de soudage prédéterminée, les matériaux de base seront efficacement fondus dans la machine de soudage par points par résistance.

Dans la machine de soudage par points par résistance, une quantité appropriée de force doit également être appliquée sur le point de soudure pour assembler les tôles. Une fois que le courant électrique qui crée la résistance et la chaleur élevée sur le point de soudure est coupé, la pression des électrodes continue d'agir sur le point de soudure jusqu'à ce que les tôles fondues soient définitivement fusionnées et solidifiées. Les électrodes et autres accessoires conducteurs seront ensuite refroidis par eau après la fin du cycle dans une machine de soudage par points par résistance.

Qu'est-ce qui est requis pendant le soudage par points par résistance ?

Le courant de soudage (i) et le temps de soudage (t) de la machine de soudage par points par résistance sont des facteurs essentiels affectant l'efficacité pour amener le matériau à la température de soudage, généralement 1400 °C. En ce qui concerne le courant de soudage dans une machine de soudage par points par résistance, le courant de soudage typique utilisé dans les ateliers de métallurgie normaux varie de 3000 à 5000 A.

Le temps de soudage est généralement d'environ 10 millisecondes. Le court temps de soudage permet au poste à souder par points de fusionner les tôles sans surchauffe excessive d'autres zones sur les surfaces. Dans les machines de soudage par points par résistance modernes, le courant de soudage et le temps de soudage peuvent être prédéfinis par les utilisateurs, tandis que la résistance électrique est déterminée en fonction des types de matières premières.

Les variations du courant de soudage sont souvent critiques et dramatiques pour l'ensemble du cycle de soudage. Dans la machine de soudage par points par résistance ou les applications qui utilisent un courant de soudage plus faible, le temps de soudage correspondant doit être augmenté, cependant, cela pourrait finir par surchauffer l'équipement et les outils de soudage ainsi que le transformateur de soudage. En général, l'épaisseur des tôles soudées dans la machine de soudage par points par résistance varie de 0,5 à 3 mm. Si l'énergie transmise au point de soudure n'est pas suffisante pour fondre complètement le matériau, le poste à souder par points produira une soudure de mauvaise qualité.

D'autre part, lorsque les courants augmentent, le temps de soudage doit être réduit, empêchant une chaleur excessive de créer un trou sur les surfaces des tôles. Le risque d'expulsion est également plus élevé lors de l'utilisation d'un courant de soudage plus élevé dans un poste à souder par points par résistance. L'expulsion est la condition où le métal fondu gicle des couches d'acier multiples, par exemple, lors de la manipulation de pièces automobiles avec des revêtements galvanisés.

L'efficacité des différents postes à souder par points dépend de l'alimentation électrique, de l'amplitude ainsi que de la résistance entre les électrodes. Sélectionner une machine de soudage par points par résistance capable de réguler efficacement le courant de soudage et offrant un réglage plus facile pour les utilisateurs est important pour les acheteurs d'équipements de soudage, surtout pour les constructeurs automobiles d'aujourd'hui.

Applications de la machine de soudage par points par résistance

Les machines de soudage par points par résistance sont généralement utilisées pour souder des tôles et des treillis métalliques. Pour identifier si les métaux sont adaptés au soudage par points par résistance, deux facteurs du matériau à souder sont essentiels : la conductivité thermique et la conductivité électrique.

Par exemple, l'alliage d'aluminium qui a une grande conductivité thermique nécessite un courant de soudage plus important pour compléter le processus de soudage. De plus, le matériau a besoin de transformateurs de soudage beaucoup plus puissants et plus coûteux, ce qui rend les alliages d'aluminium et autres matériaux aux caractéristiques similaires moins adaptés pour être joints par la méthode de soudage.

D'autre part, les pièces en acier, comme les tôles ou plaques d'acier inoxydable, qui ont une conductivité thermique suffisamment faible et une résistance électrique plus élevée, sont mieux adaptées pour être fusionnées par des machines de soudage par points par résistance. Exceptionnellement, l'acier à faible teneur en carbone est le métal de soudage le plus idéal.