La soudure des thermoplastiques par air chaud avec apport de matière externe

L’utilisation d’un apport de matière lors d’une soudure permet la continuité parfaite des matériaux de base. La soudure bout à bout et la soudure en angle sont deux cas de figure possibles.

Contrairement à la soudure sans apport de matière, il faut intégrer une préparation des bords de soudure avant pouvoir souder.

Voici quelques définitions des appellations dans le métier de la chaudronnerie des plastiques :

Chanfrein en V

Chanfrein en X

Les matériaux

Seules les matières thermoplastiques sont soudables. Nous n’évoquerons jamais de soudure pour les thermodurcissables.

La compatibilité

En principe, seules les matières issues d’une même famille sont soudables entre elles. Cependant, en raison d’un très grand nombre de formulations différentes, il est fort probable que vous ayez des incompatibilités entre matières avec la même appellation commerciale (par exemple PP ou PEhd).

Il en est de même entre les fils ou les baguettes d’apport.

Faites toujours des essais au préalable. En fonction des fournisseurs, des lots, des formulations, etc. vous pouvez avoir de mauvaises surprises avec des soudures qui ne prennent pas.

Une fois votre DMOS établi demandez toujours les « certificats matières » au fournisseur et à chaque livraison de manière à garantir vos approvisionnements.

Mode de transformation des semi-produits

Souvent issu de l’extrusion, les plaques et les tubes utilisés en chaudronnerie des plastiques ont un sens de fabrication. Comme dans le bois, l’orientation donne des propriétés particulières : le sens machine est le « sens des fibres ». Le sens travers long (la largeur) et le sens travers court (l’épaisseur) sont les deux autres dimensions de vos plaques ; en fonction du mode de fabrication, les caractéristiques mécaniques peuvent être toutes différentes.

Préparation des bords

Comme dans la soudure des métaux, la préparation des bords aura une incidence sur :

• la tenue mécanique,
• l’aspect esthétique final,
• le temps de production,
• la quantité de matière déposée.

En général, toutes les soudures sont préparées avec un chanfrein soit en X soit en V, sans talon.

Exemple d’une préparation pour une soudure en bout à bout

La réalisation est possible avec des accessoires plus ou moins sophistiqués qui vont d’une simple lame ou grattoir à la toupille de menuisier, en passant par le centre d’usinage à grande vitesse (UGV) ou machine à graver.

La matière d’apport

On appelle fil ou baguette la matière d’apport que l’on va déposer après la passe de pointage pour remplir le chanfrein.

On appelle fil la matière d’apport vendu en couronne (souvent de 3 kg).

On appelle baguette la matière d’apport vendu en faisceau d’un mètre environ (minimum d’achat d’un kilogramme).

En fonction de la taille du chanfrein et de la baguette, une ou plusieurs passes de remplissage seront nécessaires.

Caractéristiques des fils ou baguettes

La forme des profilés des fils ou des baguettes est normalisée. Vous trouverez des appellations communes à tous les fabricants et commerçants.

Vous pouvez choisir entre :

• le rond,
• le triangle,
• le trèfle,
• le trapèze,
• le plat.

Exemple de profils et couleurs des matières d’apport en thermoplastique

Les couleurs proposées sur le marché sont aussi variées que les plaques, les tubes ou les liners. On choisit la couleur en fonction de l’aspect esthétique souhaité.

Compatibilité des matériaux

Les baguettes ou fils doivent impérativement correspondre à la matière de base (plaques, tubes ou liners). Il faut que vous connaissiez parfaitement les caractéristiques des éléments à marier :

• famille et formule,
• température de fusion, température Vicat,
• tension de surface,
• viscosité.

En cas d’incompatibilité, un simple test sur un échantillon vous permet de vérifier qu’il n’y a aucune accroche entre la plaque, le tube ou le liner et la baguette, malgré les changements de paramètres effectués.

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