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Auteur(s)
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Roland CAZES : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité - Ingénieur-Conseil Ferranti International
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le lecteur pourra se reporter, pour plus de détails, à la rubrique Assemblage du traité Génie mécanique et, notamment, aux articles :
Les générateurs de soudage ont subi, comme beaucoup d’autres machines, telles les machines-outils, l’évolution générale de la technologie ainsi que l’influence des conditions nouvelles de leur mise en œuvre dans le contexte moderne de la productique.
La notion de machine s’efface devant celle d’îlot de production flexible apte à traiter de façon ordonnée des opérations nécessitées par la fabrication d’une famille de pièces données. Dans un tel îlot, le soudage, lorsqu’il existe, s’exécute au moyen d’actionneurs appropriés parmi lesquels celui délivrant l’énergie de fusion qu’il implique.
Un actionneur de soudage est donc essentiellement un outil alimenté en énergie par un générateur de puissance et de caractéristiques adaptées au procédé mis en œuvre.
Qu’il s’agisse d’une machine à souder ou d’un actionneur, les problèmes liés à la conception et au fonctionnement des générateurs électriques restent les mêmes. Ces générateurs ont, de façon intrinsèque, bénéficié, dans ces dernières décennies, des progrès de l’électronique de puissance (dans ce traité, rubrique Électronique de puissance) et, notamment, de ceux des composants semi‐conducteurs de puissance ; cela a conduit à reconsidérer d’importants aspects les concernant.
On doit pouvoir, en effet, les programmer selon des objectifs précis et les asservir à des effets liés au comportement du phénomène électrothermique qu’ils alimentent.
On peut également prendre en compte, grâce aux performances que l’on peut désormais obtenir, des phénomènes subtils considérés jusque-là comme marginaux ou perturbateurs.
Nous citerons, comme exemple, les générateurs à courant pulsé utilisés avec beaucoup d’intérêt dans le soudage MAG (Metal Activ Gas) avec protection par CO2 ; ils contrôlent le transfert de métal, phénomène naturel de relaxation, jusque-là subi. Ces générateurs contrôlent également l’inversion du courant dans le soudage TIG (Tungsten Inert Gas) des alliages légers en courant, non plus alternatif, mais à polarité variable.
Les progrès marquants obtenus justifient la démarche autrement que pour des raisons purement commerciales.
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Soudage par résistance2. Soudage à l’arc
2.1 Rappels
Le domaine des procédés du soudage à l’arc ( II, figure 4) s’étend aux valeurs suivantes :
-
tension : de quelques volts à plusieurs dizaines (40 à 50 V ) ;
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courant : de quelques ampères à plusieurs centaines (600 A ).
Dans cet espace, l’arc électrique peut être considéré comme l’association d’une résistance et d’une force contre-électromotrice. Une courbe typique représentative est la courbe Φ ( I ) de la figure 5 a, où l’on a représenté également une caractéristique secondaire G ( I ) d’un générateur approprié.
Dans une colonne d’arc établi entre deux électrodes, mais plus particulièrement entre une électrode (E1) et la pièce à souder (électrode E2), on peut relever une échelle des potentiels (figure 5 b ).
On peut dire que, pour un courant,...
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