Soudage par résistance: Principes et Facteurs

• Le soudage par résistance est un processus d'assemblage qui fusionne deux pièces de métal en utilisant le courant électrique et la pression, sans ajout de matériau supplémentaire.
• Ce processus est basé sur l'effet Joule, où la résistance électrique des matériaux génère la chaleur nécessaire à la fusion.

Principe de fonctionnement

• Les électrodes compriment les pièces à souder.
• Un courant intense traverse les pièces, générant ainsi de la chaleur.
• La chaleur produit une zone fondue à l'interface des pièces.
• Le métal se solidifie tout en étant sous pression, assurant ainsi une liaison permanente.

Principes de base

• La chaleur générée est donnée par la loi de Joule
• La résistance de contact est donnée par la loi de Joule.

Facteurs affectant la qualité du soudage par résistance

• Intensité du courant : 5 000 à 20 000 A. Une intensité trop faible entraîne une fusion incomplète, tandis qu'une intensité trop élevée provoque des projections et une dégradation des électrodes.
• Durée d'application du courant : 0,1 à 1s. Un temps trop court entraîne une fusion incomplète, tandis qu'un temps trop long provoque une surchauffe et une déformation des pièces.
• Pression appliquée : 1 500 à 6 000 N. Une pression insuffisante entraîne un mauvais contact électrique, tandis qu'une pression excessive déforme les pièces.
• Épaisseur des pièces : 0,5 à 10 mm. Des pièces plus épaisses nécessitent plus de courant, ce qui peut rendre difficile la génération de suffisamment de chaleur pour la fusion

Matériaux et électrodes utilisés

• Acier doux : Facile à souder avec une bonne conductivité.
• Acier inoxydable : Bonne résistance et conductivité moyenne.
• Aluminium : Très conducteur, difficile à souder.
• Acier galvanisé : Recouvert de zinc, ce qui affecte la soudure.
• Cuivre : Très bon conducteur, rarement soudé.
• Types d'électrodes : Les électrodes en cuivre-chrome-zirconium sont utilisées pour les applications générales, tandis que les électrodes en cuivre-tungstène sont utilisées pour les matériaux à haute conductivité.
• La durée de vie des électrodes dépend de l'utilisation, des matériaux et de la maintenance qui incluent un nettoyage régulier et le remplacement des électrodes usées.

Application

• Industrie automobile : Assemblage de panneaux de carrosserie et de composants internes comme les réservoirs de carburant.
• Aérospatiale : Structures légères et cadres, en utilisant de l'aluminium.
• Électronique : Circuits imprimés et assemblage de composants.
• Construction : Composants en aluminium et fabrication de structures métalliques.
• Fabrication générale : Biens de consommation, tuyauterie et chaudières.

Comparaison avec d'autres méthodes de soudage

• Le soudage par résistance offre une rapidité et une automatisation faciles avec répétabilité et un contrôle de qualité élevé.
• Il n'y a pas de consommables nécessaires, contrairement à d'autres méthodes.
• Il est important de bien contrôler les paramètres, et ces électrodes peuvent potentiellement se détériorer.
• Le soudage par résistance est limité aux matériaux très épais ou trop conducteurs.

Différentes techniques de soudage par résistance

• Soudage par points : Une technique où un courant électrique traverse deux tôles métalliques superposées en appliquant une forte pression à l'aide d'électrodes en cuivre.
• Soudage par bossage : Une technique où le courant électrique et la pression sont concentrés avec précision sur les bossages pour assembler les pièces.
• Soudage par étincelage : Une technique qui utilise un arc électrique pour porter à fusion et souder les extrémités de deux pièces. Soudure à la molette : Une version continue du soudage par points.
• Soudage par friction malaxage : un procédé à l'état solide où un outil rotatif frotte et malaxe les matériaux sans les faire fondre.

Le soudage par résistance assemble des métaux par courant électrique et pression. Basé sur l'effet Joule, il chauffe et fusionne les pièces sans ajout de matériau. La qualité dépend de l'intensité du courant.