Parmi les nombreuses techniques de soudage par soudure par projection et par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage par soudage, par procédé, les deux méthodes de production à haute vitesse, par répétition, mais

Qu'est-ce que le soudage de projection?

Le soudage par projection est un procédé de soudage par résistance, dans lequel le courant est concentré par des sections surélevées préformées, appelées projections, sur une ou les deux pièces. Ces projections peuvent être en relief, inventées ou usinées dans le métal. Lorsque les pièces sont pressées par la force de l'électrode, le courant électrique circule de préférence à travers les projections, provoquant un chauffage local rapide. Les projections s'effondrent à mesure que le métal devient plastique, forgeant une liaison à l'état solide.

La méthode est souvent utilisée pour assembler des attaches (écrous, boulons, goujons) en tôle, assembler des contacts électriques, fabriquer des supports ou de petits composants structuraux. Les projections contrôlent l'emplacement et la taille de chaque pépite de soudure, de sorte que la qualité de l'articulation dépend moins de l'alignement précis de l'électrode que dans le soudage ponctuel.

Équipement et installation

Les machines de soudage par projection sont généralement équipées d'un mécanisme à presse ou à bras de roche avec électrodes en alliage de cuivre durci. L'outillage (électrodes ou appareils) doit maintenir les pièces en alignement précis afin que chaque projection contacte sa surface d'accouplement. Un régulateur de soudage régule la force de courant, de temps et de compression.

Qu'est-ce que le soudage de la tache?

Le soudage par points est un procédé de soudage par résistance qui relie les tôles en chevauchement en appliquant une pression avec deux bouts d'électrode et en passant un courant élevé dans la zone de contact. La chaleur générée par la résistance aux surfaces de faiing crée une pépite fondue, qui se solidifie sous la force d'électrode continue.

Le soudage par points est l'une des méthodes de soudage les plus rapides et les plus économiques pour le métal de tôle, ce qui le rend indispensable dans l'industrie automobile. Les carrosseries modernes contiennent plusieurs milliers de soudures ponctuelles. Il est également utilisé pour les appareils ménagers, les meubles en métal, les panneaux d'enceinte et l'assemblage de batteries.

Paramètres clés

Trois paramètres primaires déterminent la qualité de soudure ponctuelle : le courant de soudure, le temps de soudure et la force d'électrode. Une force ou un courant incohérent peut conduire à des pépites de taille inférieure, à l'expulsion du métal fondu ou à une indentation excessive.

Soudure de projection : avantages et inconvénients

Avantages

  • Soudes multiples simultanées Contrairement au soudage ponctuel, qui doit être appliqué successivement, le soudage par projection peut joindre plusieurs points en une seule opération en plaçant plusieurs projections sur la pièce. Cela réduit le temps de cycle et élimine la nécessité de repositionner les électrodes, en stimulant le débit pour les assemblages complexes.
  • Des joints solides et cohérents. Parce que la projection s'effondre pendant le soudage, l'action de forge produit une pépite dense et entièrement consolidée. La résistance de l'articulation est très répétable lorsque les projections sont correctement conçues et que le calendrier de soudage est optimisé.
  • Idéal pour joindre les attaches et les attaches. Le soudage d'un écrou ou d'un goujon à une feuille est simple avec des techniques de projection. La projection est intégrée dans l'attache elle-même, éliminant le besoin d'accès à l'électrode des deux côtés (souvent un côté peut être une électrode de support plate).
  • Tolérise le désalignement mieux que le soudage ponctuel. Puisque le courant est concentré par la projection, les variations de la position ou de la distribution de la pression des électrodes ont moins d'effet sur la formation de soudure, ce qui rend le processus plus indulgent dans l'outillage à volume élevé où une dérive positionnelle mineure peut se produire.

Inconvénients

  • Requiert la conception de pièces avec des projections. Le processus n'est possible que lorsque les pièces peuvent être conçues avec des projections en relief ou en pièces de monnaie. Cela ajoute une étape aux opérations d'estampage ou de formage et peut augmenter les coûts.
  • Les coûts d'outillage initiaux plus élevés. Les électrodes pour le soudage par projection sont souvent plus complexes et plus coûteux que les simples embouts cylindriques utilisés pour le soudage par soudage au sol. Les installations doivent également localiser les projections avec précision, ce qui peut nécessiter un outillage personnalisé.
  • Limité à certaines épaisseurs et types de matériaux. La soudure par projection fonctionne mieux sur des jauges minces à moyennes (environ 0,5 à 4 mm).Les matériaux très épais nécessitent des projections exceptionnellement importantes et un courant élevé, ce qui peut entraîner un chauffage excessif ou un collage par électrode.
  • L'usure et l'entretien des électrodes Le courant concentré et les pressions élevées accélèrent l'usure des électrodes, surtout si les projections sont nettes ou si les matériaux ont des revêtements d'oxyde.

Spot Welding: Avantages et inconvénients

Avantages

  • Processus simple et rapide Le soudage par spot ne nécessite aucune caractéristique préformée sur les pièces, simplement des feuilles propres et recoupantes. Le temps de cycle peut être aussi court que 0,1 à 0,5 seconde par soudure, et les robots peuvent exécuter des centaines de soudures par minute.
  • Coût-efficacité pour la production en grand volume. Les électrodes sont peu coûteux et faciles à remplacer. L'outillage se compose de pinces simples ou de pistolets à souder montés sur robot. Le coût par soudure dans la fabrication d'automobiles et d'appareils est très faible, surtout lorsqu'il est combiné à la manutention automatisée des matériaux.
  • Minimal preparation required. Unlike arc welding, spot welding does not require filler metal,flux, or shielding gas (except for certain alloys). Surface cleanliness is usually the only prerequisite; light oil or mill scale can often be tolerated, though heavy contamination reduces weld consistency.
  • Évoluable du manuel au robot entièrement. Les opérateurs peuvent utiliser des pistolets à souder portatifs pour des travaux de réparation à faible volume, tandis que les grandes lignes de montage de carrosseries utilisent des robots multiaxis avec des commandes adaptatives.

Inconvénients

  • Efficace uniquement sur les matériaux minces, comme des feuilles. Le soudage par taches perd de l'efficacité lorsque l'épaisseur totale de la pile dépasse environ 6 mm. Le courant requis devient très élevé, et la pépite peut ne pas se former correctement au centre des joints plus épais.
  • La réduction de la capacité des pièces à être assemblées de façon complexe ou épaisse. Lorsque les pièces ont des brides, des courbes ou des variations empilées, il peut être difficile d'accéder aux deux côtés avec des électrodes.
  • Potentiel pour les articulations faibles si les paramètres s'écartent. De petits changements dans la force, l'alignement ou le courant de l'électrode peuvent conduire à des pépites sous-dimensionnées ou expulsées.
  • Marquage et indentation des électrodes. Les électrodes laissent une dépression circulaire sur les surfaces extérieures. Bien que acceptable dans de nombreuses applications, il peut être réprouvable pour les panneaux cosmétiques où la surface doit rester lisse.

Comparaison détaillée : Soudure de projection vs. Soudure de spot

Principe de concentration de chaleur

In spot welding, heat is controlled by the electrode tip geometry and the applied force; the current spreads through the overlapping sheets. In projection welding, heat is intentionally concentrated by the shape of the projection itself, providing a more localized and repeatable heat-affected zone.

Capacité d'épaisseur du matériau

Les soudures par projection peuvent être adaptées à des gammes similaires, mais peuvent aussi souder des sections plus épaisses (jusqu'à 6-8 mm de la pile totale) si les projections sont conçues de manière appropriée. Cependant, le soudage par projection devient difficile pour les feuilles très fines (<0,3 mm) parce que la projection peut ne pas fournir suffisamment de masse.

Force et cohérence conjointes

Les soudures de projection produisent souvent des résistances plus élevées au cisaillement et à la traction, car le volume de projection entier fusionne dans le joint. Dans le soudage au sol, le diamètre de la pépite et la profondeur de pénétration déterminent la résistance; elles sont plus sensibles aux variations mineures du processus.

Vitesse de production et automatisation

Pour les opérations à un seul soudure, le soudage par soudage par soudage par place est plus rapide. Mais lorsque plusieurs soudures sont nécessaires sur une partie, le soudage par projection peut les créer tous en un cycle, réduisant considérablement le temps total du cycle.

Coûts d'outillage et de montage

Le soudage par soudure par soudure par soudure par soudure par soudure a des coûts initiaux moins élevés car les électrodes sont hors-sol et les appareils sont plus simples. Le soudage par projection nécessite un outillage de projection personnalisé (soit de la partie soit de l'électrode) et des appareils de retenue plus complexes, ce qui augmente l'investissement initial.

Flexibilité de conception

Le soudage par projection nécessite un accès aux deux côtés de l'articulation avec des électrodes. Le soudage par projection peut parfois être effectué d'un côté si les projections sont sur une fixation ou un composant qui contacte une électrode de support plate.

Contrôle et contrôle de la qualité

Les deux procédés bénéficient d'une surveillance moderne : les capteurs de courant, de tension et de déplacement peuvent détecter les mauvaises soudures. La distance d'effondrement de la soudure de projection est un indicateur de qualité utile – si la projection ne s'effondre pas complètement, la soudure peut être faible. La surveillance de soudage de tache repose souvent sur des signatures de résistance dynamique ou une inspection par ultrasons.

Demandes communes

  • Soudage de projection: Automobile (écrous, goujons, supports, supports de capteurs), électrique (contacts, terminaux), appareils (hanches, poignées, fixations), matériel (lampes, charnières).
  • Soudage sur pot:[ Corps en blanc automobile (panneau de porte, toit, plancher), appareils ménagers (batterie de machine à laver, réfrigérateur), meubles en métal (pieds de table, supports), soudure des tabs de batterie.

Comment choisir: Facteurs à considérer

Lors du choix entre la projection et le soudage ponctuel, évaluer les éléments suivants:

  • Géométrie de la pièce et accès. Les électrodes peuvent-elles atteindre les deux côtés? Plusieurs soudures sont-elles nécessaires simultanément? La pièce a-t-elle déjà formé des caractéristiques?
  • Le matériau et l'épaisseur. Tous deux fonctionnent bien avec de l'acier à faible teneur en carbone, mais l'aluminium, les aciers revêtus et les métaux différents présentent des défis.
  • Volume de production et temps de cycle. Pour des volumes très élevés avec des soudures multiples répétitives, le soudage par projection gagne souvent. Pour des variables faibles ou élevées, la flexibilité du soudage ponctuel et un coût d'outillage plus faible sont attrayants.
  • Les exigences de résistance conjointe Si une résistance élevée et une consistance élevées sont critiques (p. ex., fixations liées à la sécurité), le soudage par projection offre un contrôle supérieur.
  • Contraintes de coûts Considérez non seulement le coût par soudure, mais aussi l'amortissement, la durée de vie des électrodes et l'entretien. Une analyse détaillée des coûts pour la famille de pièces est recommandée.

Souvent, les deux méthodes sont utilisées ensemble dans un seul produit : soudage ponctuel de grands panneaux et supports de soudage de projection, clous et renforts à ces mêmes panneaux. Les fabricants ne devraient pas les considérer comme mutuellement exclusifs mais comme des outils complémentaires dans la boîte à outils de soudage de résistance.

Conclusion

Le soudage par projection est une solution idéale pour les soudures à chaud, les soudures à chaud et les soudures à chaud sont des procédés de soudage à résistance fiable et matures. Le soudage par projection est excellent là où plusieurs soudures doivent être réalisées en une seule prise, où les pièces ont des projections préformées ou où la résistance et la consistance des joints sont primordiales. Le soudage par projection demeure le roi de l'assemblage à haute vitesse de tôle à faible coût, surtout dans les industries de l'automobile et des appareils. La compréhension de leurs forces et limites respectives permet aux ingénieurs de concevoir des assemblages efficaces et de haute qualité.