La technique et l'équipement de soudage corrects dépendent du matériau

En fait, le soudage d'aujourd'hui est toujours ce qu'il était autrefois. Le principe est resté, mais les circonstances ont changé. Non seulement de nouvelles techniques se sont développées mais en plus, l'apparition de matériaux plus fins, aluminium en tête, a entraîné certains changements. L'évolution la plus importante, cependant, a eu lieu dans le domaine des appareils de soudage. L'obtention d'un bon résultat final nécessite une préparation minutieuse. La clé réside dans les paramètres à saisir. Voici un aperçu des techniques de soudage.

L'obtention d'un bon résultat final nécessite une préparation minutieuse

souder, c'est souder

La technique peut évoluer, tout comme les outils utilisés se professionnalisent, mais le principe reste ce qu'il a toujours été. L'objectif est d'assembler des matériaux par la pression et/ou la chaleur. Ce matériau est porté à l'état liquide au point de connexion, tandis que l'on ajoute un matériau ayant ou non une composition à peu près identique. On crée ainsi une continuité entre les pièces à assembler. Contrairement au brasage, le soudage implique la fonte du matériau de la pièce (et pas seulement celle du matériau ajouté). 

On entend souvent dire que "souder, c'est souder". On crée un bain de fusion, comme on le faisait autrefois. La température de fusion de l'acier ou d'autres matériaux n'a pas changé non plus. Ce qui change, c'est l'épaisseur de la plaque. Elle devient plus fine, ce qui rend le soudage plus délicat. En d'autres termes, le risque de destruction du matériau a augmenté. C'est en partie pour cette raison que la technologie du soudage a évolué en conséquence. Tout comme les évolutions technologiques ont modifié l'approche.

Types de techniques de soudage

Le soudage peut être divisé en un plusieurs catégories (approximatives).

Soudage à l'électrode

(Non utilisé sur le marché de la réparation automobile)

Il s'agit probablement de l'une des techniques de soudage les plus fréquemment utilisées. On parle aussi de soudage électrique ou soudage à l'arc. Le soudage à l'électrode peut être utilisé pour différents types d'acier et d'acier inoxydable, mais il vaut mieux éviter l'aluminium. Le soudage à l'électrode utilise des électrodes enrobées. Il n'est donc pas nécessaire d'ajouter du gaz de protection.

Avantages

• Technique assez simple et surtout peu coûteuse;
• Comme aucun gaz de protection n'est utilisé, cette technique se prête aux applications extérieures;
• L'équipement de soudage utilisé est assez flexible et portable.

Inconvénients :

• Comme il s'agit d'une technique de soudage plutôt robuste, elle se prête moins à des fins décoratives, à des pièces détaillées ou à des matériaux fins;
• Le processus de soudage est plutôt lent et ne peut pas être automatisé.

Soudage MAG/MIG

Les deux techniques sont souvent mentionnées ensemble car elles ne diffèrent que par le type de gaz de protection utilisé pendant le processus de soudage. Le soudage MAG, également connu sous le nom de soudage au CO₂, utilise un gaz actif métallique qui entre en réaction active avec l'air autour du processus de soudage. Avec le soudage MIG, en revanche, le gaz inerte métallique ne réagit pas avec l'environnement. Le soudage MIG est idéal pour le soudage de matériaux inertes, comme l'aluminium.

Il existe plusieurs variantes du soudage MAG/MIG. L'une d'entre elles semble gagner en popularité: le soudage dit 'pulsé', un procédé dans lequel on utilise deux courants différents. Le courant de base est constant et assure le maintien de l'arc de soudage. Il y a aussi un courant pulsé, qui vient s'ajouter au courant de base. Le courant pulsé fait fondre le matériau d'apport (le fil d'apport). Cela fait fondre des gouttelettes de fil d'apport dans le bain de fusion. Le soudage pulsé entraîne un moindre apport de chaleur pendant le processus de soudage. Il est ainsi plus facile de souder dans différentes positions. La caractéristique du soudage pulsé est qu'il permet à un bon soudeur d'obtenir un résultat acceptable avec une moins bonne machine et un super résultat avec une bonne machine. Mais même un moins bon soudeur peut obtenir un résultat acceptable avec un bon appareil.

Avantages:

• Le MAG/MIG est simple, rapide et efficace. De plus, même un soudeur débutant peut s'y mettre assez rapidement;
• Il convient à différents matériaux et est facile à utiliser dans différentes positions de soudage.

Inconvénients:

• Comme il dégage un gaz de protection, il est recommandé de ne pas l'utiliser à l'extérieur;
• Il nécessite un investissement en matériaux et en protection;
• Des projections de soudure peuvent être libérées pendant le processus de soudage.

Soudage TIG

Le soudage TIG (Tungsten Inert Gas) est considéré comme l'une des techniques de soudage les plus difficiles. Toutefois, avec l'expérience et l'expertise nécessaires, on peut obtenir de très bons résultats. Comme pour le soudage MIG, on utilise un gaz de protection inerte, ce qui rend le soudage TIG idéal pour divers matériaux, notamment l'acier inoxydable et l'aluminium. La technique de soudage TIG est largement utilisée dans la réparation ou l'assemblage de voitures, notamment anciennes. Cependant, les voitures modernes en aluminium, avec toute l'électronique embarquée, ne tolèrent pas le soudage TIG pour diverses raisons.

Avantages:

• Se prête à un travail très précis et détaillé;
• Aucune éclaboussure ou étincelle n'est générée pendant le processus de soudage, ce qui permet au soudeur de travailler de manière très propre et concentrée;
• Le soudage TIG peut être utilisé pour assembler à peu près tous les matériaux fusibles.

Inconvénients:

• Le soudage TIG est extrêmement complexe et nécessite donc de la dextérité et de l'expérience de la part du soudeur;
• Le soudage TIG est un procédé lent et coûteux.

Soudage au fil fourré à poudre métallique

(Soudage flux cored ou soudage au fil fourré)

(Non utilisé dans la réparation des carrosseries de voitures)

Il s'agit d'un procédé de soudage où le fil d'électrode est utilisé sous une couche de poudre. C'est pourquoi on l'appelle aussi souvent soudage à l'arc submergé ou SAW. La couche de flux granulaire protège l'arc des influences extérieures pendant le soudage. Il est recommandé d'utiliser un fil de soudage plus épais car les courants peuvent être élevés.

Avantages:

• La poudre crée une vitesse de dépôt élevée pendant le processus de soudage, ce qui permet de réduire le temps de production;
• Aucune projection de soudage n'est générée pendant le processus, ce qui permet au soudeur de travailler proprement et efficacement;
• Etant donné la pénétration profonde pendant le processus de soudage, jusqu'à une certaine épaisseur de matériau, moins de travaux préparatoires sont nécessaires.

Inconvénients:

• Cette technique ne permet au soudeur d'adopter que des positions de soudage limitées, si bien qu'elle ne convient pas aux produits complexes;
• Cette technique de soudage implique un investissement plus important.

L'évolution la plus importante est celle des postes de soudage, et en particulier la numérisation de ces équipements

La révolution de la numérisation

L'évolution la plus importante est celle des postes de soudage. Ils ne peuvent guère être comparés à ce qui était utilisé il y a environ trois décennies. Les appareils à souder sont devenus plus conviviaux mais c'est surtout la numérisation qui a accéléré les choses. Le soudage a pris une signification différente. Il s'agit surtout de saisir les bonnes informations et d'utiliser les bons paramètres. Quel type de matériau? Quel type de fil? Quelle est l'épaisseur du fil? Et de la plaque? On travaille avec un programme de réflexion numérique qui effectue un calcul. Cette méthode de travail nécessite une préparation minutieuse. Toutefois, cette approche modifiée n'enlève rien au fait que le réglage précis est toujours effectué par le soudeur.

Responsabilité du fabricant

Le fait que les possibilités (techniques) aient trouvé leur place dans la pratique comporte plusieurs conséquences, notamment le prix de l'investissement. L'achat d'un équipement de soudage moderne est devenu plus cher, surtout si l'on se concentre sur le segment supérieur. Les postes de soudage ordinaires sont devenus moins chers. L'un des avantages est que la durée de vie peut être prolongée grâce aux mises à jour et autres programmes intégrés. Cela permet également d'élargir les applications. 

Une autre conséquence est la responsabilité du fabricant dans la fourniture de directives et d'instructions. Il arrive que l'on recommande des méthodes de soudage différentes de celles qui sont habituellement utilisées dans les entreprises, où on fait les choses comme on les a toujours faites, sans se demander si l'évolution des circonstances ne nécessite pas une approche différente.

ascension de l'aluminium

C'est une évolution incontournable: au fil des ans, la tôle d'aluminium est de plus en plus utilisée. Les tendances mondiales obligent l'industrie à fabriquer des produits plus légers, plus sûrs, plus durables, plus respectueux de l'environnement, plus performants et plus économiques. Le secteur de la construction mécanique recherche des composants de machines plus performants; pour les produits de consommation et de construction, l'intégration accrue des fonctionnalités constitue un avantage concurrentiel; dans le secteur des transports, on recherche une réduction du poids. Afin de répondre à ces exigences, on utilise de plus en plus des alliages d'aluminium. C'est un fait pertinent lorsqu'il s'agit de faire son choix entre différentes techniques de soudage.

En coopération avec Educam, le centre de connaissance et de formation du secteur automobile et des secteurs connexes (www.educam.be)