Le soudage par points est un processus d'assemblage de métaux qui utilise la pression et la chaleur pour assembler les pièces qui se chevauchent. Il est également familier avec le nom de soudage par résistance par points parmi les fabricants.

Vous vous demandez peut-être où se trouve le nom "soudage par points » vient de. Bon ça soudage des métaux l’approche laisse un petit point – plutôt une tache – à la position de soudage.

Le processus de soudage par points

Machine de soudage par points avec électrodes en cuivre

Divers métaux et alliages peuvent être utilisés comme électrodes dans les soudages par points, tels que le cuivre, le chrome, le zirconium et l'acier à faible teneur en carbone. Cependant, le cuivre est le métal le plus courant. Une conductivité thermique élevée et une faible résistance électrique le rendent idéal pour le travail. L'alimentation haute tension avec une pression intensive sur la zone concentrée fait fondre le métal et démarre la fusion. La faible résistance électrique permet une génération de chaleur dans la position de soudage plus que dans les électrodes.

Comment fonctionne le soudage par points ?

Le processus de soudage par points peut être divisé en trois étapes : réglage de la pièce, introduction du courant et solidification.

• Etape 1 : Réglage des pièces

La première étape consiste à placer les pièces dans la machine à souder en position de chevauchement. Les pièces peuvent être du même type ou de types de matériaux différents. Ensuite, la pointe de l'électrode est ajustée en position de soudage. De plus, les électrodes supérieure et inférieure doivent être alignées avec précision avant d'appliquer la pression.

• Etape 2 : Présentation du courant

Arcs chauffants en soudage par points

Après le positionnement correct des pièces, le courant commence à circuler à travers les électrodes. Alors que le courant circule d'une électrode à l'autre avec une puissance élevée, la résistance de la pièce crée de la chaleur (H= je²RT) et fond la zone de soudage. Les points de fusion des électrodes doivent être supérieurs à ceux de la pièce. Le point de fusion bas conduit à la rupture du joint car il fond avant la fusion de la pièce,

• Étape 3 : Solidification

Le temps de circulation du courant dans le point de soudure dépend de l'épaisseur et du matériau. Après avoir envoyé le courant pendant un temps spécifié, l'étape suivante consiste à refroidir la position de soudage. Les électrodes restent dans la pièce et servent de support jusqu'à ce qu'elle soit complètement solidifiée. Ici, les électrodes aident également à perdre la chaleur de l'articulation. Après avoir créé un joint étanche, les électrodes sont retirées des pièces et vont vers un autre point de soudure.

Comprenons le processus de soudage par points par un organigramme ;

Organigramme : procédé de soudage par points

Variables de soudage par points

La qualité finale d'une soudure par points est affectée par de nombreux facteurs, notamment la tension, le courant, la pression et l'épaisseur. Par exemple, un changement mineur de pression peut réduire considérablement la qualité d'une soudure.

1. Pression d'électrode

La force est appliquée à la pièce à travers l'électrode. Cela aide à les attacher et à créer un joint substantiel. Si la force de l'électrode devient trop élevée, elle crée un meilleur contact avec la surface et réduit la transformation thermique en raison de la diminution de la résistance. Ainsi, il nécessite un courant élevé tout en augmentant la pression pour compenser le changement de résistance. Il existe une plage de pression particulière pour chaque type de matériau ; par exemple, le soudage par points des aciers bas carbone nécessite 1.5 à 2 KN par mm d'épaisseur de tôle.

2. Courant

Génération de chaleur (H=I²RT) et la qualité de la soudure sont directement influencées par la quantité de courant fournie au point de soudure. Il est conseillé d'ajuster le courant en fonction de la température de soudage requise et de la résistance de la pièce.

3. Temps de soudage

La durée pendant laquelle les électrodes sont exposées à la pression et au flux de courant affecte la qualité de la soudure. Si le temps de soudage est plus que nécessaire, cela affecte le gauchissement, la fusion et la durée de vie de l'électrode. Par conséquent, limiter le temps aussi court que possible est l'option idéale. Au lieu d'allonger la durée d'exposition, vous devez pulser le courant et la pression lorsque l'épaisseur est importante (<2mm),

4. Diamètre de pointe des électrodes

L'application de la taille appropriée de la pointe de l'électrode est très importante pour le soudage par points. Une petite pointe peut provoquer un joint faible et une grande pointe peut provoquer une surchauffe - un chauffage excessif entraîne la formation de vides et de poches de gaz après la solidification.

Avantages du soudage par points

Les électrodes de cuivre créent une soudure par points.

• 1. Le soudage par points est l'épine dorsale du processus d'assemblage des métaux dans diverses applications. Il convient à la fois aux pièces similaires et différentes et crée des joints solides et durables.
  2. L'utilisation du soudage par points pour les métaux et alliages conducteurs présente plusieurs avantages. Discutons en détail de certains des avantages importants.
  3. Uniformité des joints : le soudage par points crée des joints uniformes tout en joignant les pièces avec plusieurs points de soudure. La même pression et le même courant à travers l'électrode dans chaque position de soudage entraînent une uniformité. De plus, le soudage par points automatique ou semi-automatique peut être utilisé pour éliminer une éventuelle erreur humaine.
  4. Assemblage de matériaux différents : Il n'est pas toujours possible de produire des assemblages de haute qualité entre des pièces incompatibles en utilisant la procédure de soudage traditionnelle. Le soudage par points peut créer des joints solides et de qualité entre des matériaux dissemblables sans distorsion ni gauchissement. La seule exigence est que les matériaux doivent être plus résistants électriquement que les électrodes de soudage.
  5. Assemblage de matériaux légers : le soudage dans un matériau léger est délicat avec les approches de soudage traditionnelles. Une chaleur excessive peut brûler le matériau à partir de la position de soudage. Le soudage par points est la meilleure alternative pour éviter ce problème. Il peut créer d'excellents joints dans un poids léger avec l'application de pression et de chaleur.
  6. Rentable : contrairement à d'autres techniques de soudage, le soudage par points ne nécessite pas de gaz inerte, de charge ou de matériau supplémentaire, ce qui réduit le coût des consommables et rend le soudage plus abordable. De plus, l'efficacité énergétique contribue à la réduction des coûts de soudage.
  7. Vitesse de soudage : Une soudure par points prend en moyenne entre 0.01 et 0.63 seconde, ce qui en fait l'une des techniques de soudage rapide. Bien que l'épaisseur du composant d'assemblage puisse affecter la vitesse de soudage, il s'agit toujours d'une opération rapide par rapport aux autres techniques de soudage.
  8. Répétabilité : Peu importe le nombre de soudures identiques que vous devez effectuer, il conserve une cohérence dimensionnelle exceptionnelle. Dans le cas d'un soudage manuel, cela peut dépendre de la compétence de l'opérateur. Cependant, le soudage par points automatique et semi-automatique offre une excellente répétabilité.
  9. Zone moins affectée par la chaleur : Le soudage par points utilise un chauffage concentrique dans la position de soudage, ce qui limite le transfert de chaleur dans la pièce. Par conséquent, par rapport à d'autres formes de soudage, il cause moins de dommages causés par la chaleur.

Désavantages

Le soudage par points présente quelques inconvénients, comme toute autre technologie. Comprendre les inconvénients aide à limiter les risques d'erreur et d'échec. Parlons plus en détail de quelques inconvénients importants.

Limitation d'épaisseur

• 1. Limitation d'épaisseur : le soudage par points n'est pas adapté à la feuille de travail épaisse. L'épaisseur d'une feuille de travail compatible avec le soudage par points varie de 0.6 à 3 mm (G. Kashiyama, 2013). Il est donc préférable de choisir d'autres techniques de soudage si vous devez souder des tôles d'une épaisseur supérieure à 3 mm. La procédure de soudage devient lourde lorsque l'épaisseur est supérieure à 3 mm.
  2. Taille de pièce limitée : L'équipement de soudage par points est généralement conçu pour les pièces de petite ou moyenne taille et peut ne pas convenir aux pièces plus grandes ou de forme irrégulière.
  3. Le nombre limité de points : le soudage par points est généralement utilisé pour joindre deux surfaces métalliques en un seul point, il peut donc ne pas convenir pour joindre de grandes surfaces ou plusieurs points.
  4. Matériaux limités : tous les types de métaux ne peuvent pas être soudés par points, car certains métaux tels que l'aluminium et le cuivre nécessitent des techniques de soudage différentes.
  5. Préparation de la surface : la préparation de la surface est importante pour le soudage par points, car toute saleté, huile ou peinture sur la surface peut affecter la qualité de la soudure.
  6. Consommation d'énergie élevée : le soudage par points nécessite une puissance électrique élevée et peut entraîner une augmentation des coûts énergétiques.
  7. Nécessite un opérateur qualifié : le soudage par points nécessite un opérateur qualifié pour configurer et utiliser correctement l'équipement, afin d'assurer la qualité des soudures.
  8. Portabilité limitée : l'équipement de soudage par points est généralement grand et lourd, il peut donc ne pas convenir à une utilisation dans des endroits où la mobilité est une exigence.

Applications

Le soudage par points est capable d'assembler presque toutes les tôles et alliages d'une épaisseur maximale de 3 mm. Dans le scénario actuel, un large éventail d'industries utilise le soudage par points automatisé et semi-automatisé, notamment l'automobile, l'aérospatiale, les ustensiles de cuisine, l'architecture, l'électricité et la construction. Allons plus en détail sur quelques-uns d'entre eux.

1. Automobile

Le soudage par points joue un rôle important dans la fabrication de carrosseries automobiles. Il est largement utilisé dans la fabrication de carrosseries automobiles (Mishra, 2016). Par exemple, les tôles d'aluminium sont assemblées par soudage par points pour créer une carrosserie de voiture. De plus, les industries automobiles n'utilisent que des machines de soudage par points automatisées et des robots.

2. Électronique

De nombreuses pièces et produits électriques intègrent le soudage par points dans leur construction. Il est fréquemment utilisé pour fabriquer des cartes PCB, des batteries, des capteurs, des connecteurs, des cellules solaires, des panneaux et d'autres pièces. De plus, certaines batteries préfèrent le soudage par points au lieu de la soudure.

3. Ustensiles de cuisine

Le soudage par points est applicable à la création de différents ustensiles de cuisine, notamment des spatules, un coupe-pizza, des poignées et des tasses.

4. Orthodontie

Vous connaissiez peut-être les appareils dentaires. Le dentiste a l'habitude de réaligner les dents et d'autres divers traitements d'orthodontie. Une technologie de soudage par points (petite taille) effectue l'assemblage d'une extrémité à l'autre.

5. Réparation

Le soudage par points est utilisé dans la réparation d'automobiles, de meubles métalliques et de pièces architecturales. Il joue également un rôle important dans la remise en forme d'une voiture endommagée.

Final pensée

Le soudage par points est l'une des techniques d'assemblage des métaux les plus précises et les plus rentables avec une épaisseur limitée à 3 mm. Il combine une application de pression et de chaleur. L'électricité et la pression sont appliquées au poste de soudage par des électrodes.

Le contrôle des variables de soudage par points est un processus compliqué qui affecte la qualité de la soudure. Le courant, la tension, la pression, le temps de soudage et les autres variables de soudage par points appropriés doivent être fixés en fonction du type de matériau, de l'épaisseur et des exigences de qualité.

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Questions Fréquemment Posées

Qu'est-ce que le soudage par points ?

Le soudage par points fait référence à l'assemblage de métal avec l'application de chaleur et de pression. Les feuilles de travail (max. de 3 mm) sont positionnées entre l'électrode, qui applique une pression et un courant électrique à la position de soudage. Le courant électrique génère la chaleur nécessaire à la fusion et la pression contribue à la fusion.

Pourquoi choisir le soudage par points ?

Le soudage par points offre des joints solides, une précision, un délai d'exécution rapide, une répétabilité et l'assemblage de matériaux différents à des prix compétitifs par rapport aux autres techniques de soudage.

Où est l'utilisation du soudage par points?

Le soudage par points s'applique à la fabrication de carrosseries automobiles, d'ustensiles de cuisine, d'orthodontie, de réparation, d'électronique et à bien d'autres applications.

Quelles sont les variables critiques du soudage par points ?

Certaines variables importantes du soudage par points comprennent le courant, la tension, la pression de l'électrode, le temps de soudage et le temps de maintien.

Bibliographie

1. Kashiyama, HM (2013). Simulation du processus de formation de pépites en soudage par points avec ruban de processus. 1er Symposium conjoint international sur l'assemblage et le soudage. Sciences directes.
2. Mishra, SS (2016). Recherche sur le soudage par points par résistance de tôles métalliques différentes : un aperçu. Avancement technologique dans la fabrication et le traitement de nouveaux matériaux.