WO2007042738A1 - Procede de soudage par points entre deux toles et machine pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method of spot welding between two sheets, and the machine carrying out this method.
- the present invention aims to provide a method for overcoming the disadvantages of prior art sheet metal spot welding processes and in particular offering the possibility of achieving welding points of good quality.
- the present invention also aims to provide a resistance welding machine for the implementation of such a method.
- the method is characterized in that it comprises the following steps: a) two sheets are provided each having a connecting face intended to be connected by welding to the other sheet and a rear face ; b) said sheets are brought into contact by their connecting face; c) an electrical contact is made between the two sheets in at least one point; d) the two electrodes are provided with a welding clamp under controlled pressure on a conductive area of the rear face of the sheets, the two electrodes being in the extension of one another; e) applying to said electrodes a current whose growth rate, the maximum amplitude, the duration of application are previously determined; f) detecting the fall of the electrical contact resistance between the sheets that come into contact with each other by their connecting faces by detecting the sudden drop in the welding voltage; g) the welding is carried out between the sheets, at the point of contact between the electrodes and the sheets, by applying a controlled electric current between the two electrodes of
- this method takes into account in the values given to the pressure of the clamp, the electric welding current and the welding time, the parameters of the sheets, namely at least their thickness and their electrical behavior during of the initial welding step e).
- This solution also has the additional advantage of allowing, in addition to adapting the values of welding parameters as a function of each spot of each pair of conductive sheets, but also for sheets coated with an insulating material on at least one of their faces.
- insulating material or "conductive material” means, respectively, a non-conductive material or a very poor conductor of electricity and a material that is a good conductor of electricity.
- Is welding current it is the electrical intensity applied to the welding clamp, so the electrodes and the plates, and which allows to wear the parts to be welded at high temperature.
- This electrical intensity must be regulated according to the number and thickness of the parts to be assembled, their intrinsic resistance and the sum of the contact resistances, but also the welding time and the clamping force;
- the welding clamp is calibrated by calculating the resistance across the clamp when the electrodes are in contact with each other, applying a current pulse. and measuring the voltage across the clamp.
- the electrical resistance of the welding clamp Rp is not already known, it is calculated in advance of the mounting operation of the clamp on the sheets, during a calibration phase. This calibration of the welding clamp is performed when the electrodes are in contact with each other, applying a current pulse Is and measuring the voltage across the clamp Up.
- a step d) is furthermore carried out during which an electric current pulse is injected, the voltage is measured at the terminals of the clamp, by which it is calculated a welding voltage.
- This step d) is an initial test phase which precedes the welding phase and which advantageously makes it possible to know more precisely, by the value of the welding voltage obtained, the characteristics of the sheets to be welded. Indeed, this welding voltage is representative of the nature of the materials, the surface treatment of the sheets or the isolation of the latter. This step determines the optimum welding cycle object of the next phase consisting of the welding phase.
- a step h) succeeding step g), during which an electric current pulse is injected is then carried out and the voltage across the clamps is measured. whereby a welding voltage is calculated to check the quality of the weld spot made after step g).
- This step h) is a final test phase which follows the welding phase and which makes it possible to check, as a function of the value of the welding voltage obtained, the quality of the welding point achieved by the welding process.
- Step h) is a welding control step performed.
- the accumulated knowledge of the operations carried out makes it possible to determine the range of acceptable values for the soldering point made.
- the advantage of the method therefore lies in the simplicity and economy of the deployed means, the resistance and therefore the quality of the weld point can be evaluated immediately and without additional measuring means, using only the means already used in the previous phases , determination of the intensity and voltage across the clamp.
- FIG. 1 represents the current intensity and voltage diagrams of the electric current; time function for a preferred implementation of the method according to the present invention
- FIG. 2 shows in greater detail, and only for one of the phases of the process shown in FIG. 1 forming the welding phase, the current intensity and voltage diagrams of the electric current as a function of time;
- FIGS. 3 and 4 show the intensity diagram of the welding phase according to other cases of figures.
- FIG. 5 is a schematic block diagram of the welding machine implementing the welding method according to the present invention.
- a calibration phase is first carried out during each assembly or change of the arms and / or the electrodes of the welding clamp on the machine.
- This calibration of the welding clamp is performed when the electrodes are in contact with each other, applying a current pulse Is and measuring the voltage across the clamp Up.
- an initial test phase I a welding phase II and a final test phase III visible in FIG. 1 by the compared diagrams of the welding current (Is). and the welding voltage (Us).
- the initial test phase I the injection of a small welding current pulse II of a given duration is carried out and then the resulting welding voltage U1, namely the voltage across the laminations, is determined.
- this initial test phase I makes it possible to determine the optimum welding cycle that is the object of the following phase, namely the phase of welding II.
- a first step II-1 of the welding phase consists of a gradual rise of the current Is in a non-regulated mode, either continuously ( Figure 1) or impulse ( Figure 2). This progressive rise of the current Is is carried out at a speed chosen according to the resistance of the sheets before welding Ravs determined during phase I.
- This first step II-1 of progressive rise of the current Is is carried out towards a first current stage I 21 which is maintained until the sudden fall of the voltage on the clamp Up, which occurs at time te.
- the plates shown have no insulating layer and the voltage drop Up, which corresponds to the fall of the welding voltage Us, is of the order of a few hundred milliVolts at most. It should be noted that this first step II-1 is represented, in the case of non-insulated sheets, in dashed lines in FIG.
- a second step II-2 of the welding phase consists of a gradual rise to a second regulated current step of value 12, at a rise speed which is specific to the current generator.
- the value of the set point A is determined by the welding machine as a function of the thickness of the sheets, their resistance before welding Ravs, and the welding pressure.
- the resistance welding is based on the Joule effect, namely heating of a conductor through which an electric current flows
- warming of the sheets that it is desired to weld is proportional to the square of the effective value of the current (Is 2 ) which passes through them and at the time (t).
- Is 2 effective value of the current
- the regulation of the welding current that is to say the implementation of a current of constant intensity, also makes it possible to overcome all the variations of the quantities which influence it. such as: the mains voltage, the resistance of cables, and copper or aluminum conductors, the resistance of the clamp, while these resistors vary with temperature.
- a fourth step II-4 of the welding phase simply consists of the progressive descent to a zero current, at the descent speed of the current generator). This is the cooling and forging phase of the weld point during which the pressure of the electrodes is always regulated.
- phase II lasts between 0.2 and 0.8 s and the maximum value of current reached 12 during the stage of the third stage II-3 is of the order of 6 000 to 12 000 A.
- the injection of a small welding current pulse 13 of a given duration is carried out and then the resulting welding voltage U3 is determined, namely the voltage at the terminals of the plates, the latter being then representative of the quality of the weld made in the previous step.
- a welding voltage 13 of the order of 500 to 1000 A is sent for 10 to 30 ms and a welding voltage U3 is obtained by the same calculation as that carried out for the initial test phase I , which makes it possible to determine the resistance of the sheets after welding
- This resistance value of the plates after welding Raps is an indicator of the quality of the weld obtained according to whether it exceeds a predetermined value or not.
- This parameter can be interpreted by the operator according to his experience, or, preferably, the welding machine implementing this method, has the necessary information to compare the value obtained for the resistance of the plates after welding Raps to a setpoint and give an indication of the quality of this weld.
- the two electrodes are provided with a welding clamp under controlled pressure on a conductive area of the rear face of the sheets, the two electrodes being in the extension of one another; d ⁇ injects an electric current pulse, the voltage is measured across the clamp, whereby a welding voltage is calculated; e) applying to said electrodes a current whose growth rate, the maximum amplitude, the duration of application are previously determined; f) detecting the fall of the electrical contact resistance between the sheets that come into contact with each other by their connecting faces by detecting the sudden drop in the welding voltage; g) the welding is carried out between the sheets, at the point of contact between the electrodes and the sheets, by applying a controlled electric current between the two electrodes of the welding clamp
- step d ⁇ constitutes the initial test phase I
- the steps e) to g) form the welding phase
- the step h) constitutes the final test phase.
- the parameters of the applied current are determined according to the results of the initial test of phase I, namely from step d).
- the parameters of the current applied during step e) are determined according to information provided by the machine or known to the operator for similar cases of figures.
- the detection of the fall of the electrical contact resistance between the sheets is performed by measuring the sudden drop in voltage on the welding clamp Up. Indeed, since the following relationship is respected:
- step f the detection of the fall of the electrical contact resistance between the sheets is achieved by measuring the variation of the welding current over time dls / dt.
- the temperature of the welding clamp is measured in order to take it into account in the calculation of the value of the welding voltage.
- an interval of predetermined time for example, between 10ms and 50ms.
- a predetermined time interval is elapsed, for example, between 100 ms and 500 ms, this time being related to the thickness of the sheets.
- the welding pressure is regulated throughout the completion of the welding process according to the present invention.
- a welding current that is too low can be compensated by an increase in the welding time or by a reduction in the clamping force. If the welding current is even lower, it can be compensated for by increasing the welding time and reducing the welding force. It is also possible to compensate for a too low clamping force by reducing the welding current or by reducing the welding time. Even lower welding force can be offset by both a reduction in welding current and a reduction in welding time.
- the insulating coating (or material) is, for a given sheet of the pair of sheets to be welded, and for the point location where the solder is to be performed, disposed on the rear face opposed to the other sheet, and / or on the front face or connecting face facing the other sheet.
- the sheets have between them an insulating coating (for example glue), which is therefore on the bonding face of one or both sheets, and the rear face of the two sheets n ' is not coated (at least not in the areas where we will perform spot welding) and is therefore conductive.
- an insulating coating for example glue
- connecting face of at least one sheet comprises an electrically insulating coating and said rear face has, at least in conductive areas, a surface state where the metal is bare.
- the two jaws are provided with a metal vice in contact with a conductive zone of the rear face of the sheets, whereby the two plates are in electrical contact.
- said electrically insulating coating is removed from the bonding face at at least one bonding point and then a soldering point is made between the sheets. point of connection, whereby the two sheets are in electrical contact with said connection point.
- This removal of the electrically insulating coating of the bonding face at at least one bonding point can be carried out mechanically, for example by sanding or grinding. It is pointed out that the aforementioned metal clamp can be provided in both solutions and left in place all along the welding operation performed at different locations.
- the sheets have between them an insulating coating (for example glue), which is therefore on the connecting face, and the rear face of these sheets is also insulating due to an insulating coating for example from a surface treatment.
- an insulating coating for example glue
- the operator must then first eliminate the surface treatment at least at two areas of the two rear faces (at least one area on each rear face), these areas being placed in pairs facing each other at each location where the weld points will be, forming conductive areas.
- step a) the two starting plates have on their rear face an electrically insulating layer which is removed mechanically at least locally in the conductive areas.
- This shrinkage is preferably carried out mechanically, for example by sanding or grinding.
- the insulating coating for example a putty
- the insulating coating softens and is driven around the area of the weld under the force exerted by the electrodes.
- the voltage drop of the clamp Up which corresponds to the fall of the welding voltage Us at time te, is of the order of a few volts at the most (The same is true for the welding voltage curve - not shown - which would correspond to the current curve of Figure 4.
- step II-2 during which the welding current is raised to the required level 12 for welding the sheets.
- the duration of the stage I-3 stage is such that
- Is is the welding current, namely the intensity effectively passing through the sheets, only during step II-3, and which effectively serves to heat and then weld the sheets together.
- FIG. 5 shows a schematic block diagram of the welding machine 10 implementing the welding method according to the present invention.
- This welding machine 10 comprises:
- a welding clamp 12 equipped with two arms 14, 14 'at the end of which are disposed two electrodes 16, 16' able to come under pressure on either side of a stack of two sheets 18, 20;
- a central unit 28 comprising a data acquisition and processing system, connected to the means 26 for measuring the welding current Is and to the automatic control system 22, the acquisition system being intended to receive the value of the thickness of the sheets 18, 20.
- the welding machine 10 further comprises means for measuring the voltage at the terminals of the clamp 12, connected to the central unit 28.
- the movable arm of the clamp 12 is the arm 14 shown above the fixed arm 14 'in FIG.
- the data acquisition and processing system of the central processing unit 28 is preferably computerized and connected to a man-machine interface 29. This data acquisition and processing system of the central processing unit 28 must be able to to process in real time the measurement and control information of the machine (Acquisitions, treatments, interpretations, decisions and orders in real time).
- this welding machine 10 further comprises means for measuring the temperature of the clamp, connected to the central unit 28, such as a temperature sensor 34.
- this machine also comprises preferably at the clamp 12 itself, means 32 for manual control of the position and the pressurization of the welding clamp 12, connected to the central unit 28.
- the welding machine 10 comprises a system 32 for manual control of the welding clamp which transmits the requests of the operator (opening / closing, closing corresponding to the welding after sufficient pressurization of the clamp) via the central unit 28 to the system 22 of automatic control.
- the essential features of this welding machine 10 are the realization, in real time, measurements of the welding current and the welding voltage of the clamp and the measurement of the temperature of the clamp.
- the data acquisition and processing system of the welding machine 10 carries out the three-phase welding process I, II, and III as previously explained using the data relating to the thickness of the sheets 18, 20 entered via the human machine interface by the operator and the information from the measurement sensors: welding current, welding voltage and temperature electrodes.
- the data acquisition and processing system can advantageously display, for an experienced operator, via its human machine interface, one or more of the following information resulting from the processing of the measurements: the quantity of thermal current -> ⁇ Is 2 x dt - Welding energy -> ⁇ Us x Is x dt - The apparent strengths of the plates before and after welding
- the central unit comprises display means able to display at least one of the following parameters: welding voltage (Us), the welding current (Is) the quantity of thermal current ⁇ Is 2 x dt, the welding energy; ⁇ Us x Is 2 x dt and the electrical resistances of the plates before and after welding (respectively before step e) and after step g)), the oscillograms of the welding current and voltage as a function of time.
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Abstract
Selon le procédé de soudage par points de l'invention : on applique un courant dont la vitesse de croissance, l'amplitude maximum, la durée d'application sont préalablement déterminées ; on détecte la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles par la détection de la chute brutale de la tension de soudage ; on effectue le soudage entre les tôles, au point de contact entre les électrodes et les tôles, par application d'un courant électrique contrôlé entre les deux électrodes de la pince de soudage et d'une pression régulée des deux électrodes sur les tôles, par la réalisation d'un cycle de soudage comprenant une montée d'intensité croissante, un palier d'intensité constante régulée, et une descente d'intensité décroissante du courant.
Description
Procédé de soudage par points entre deux tôles et machine pour la mise en œuvre de ce procédé
L'invention concerne un procédé de soudage par points entre deux tôles, et la machine réalisant ce procédé.
Le soudage par points des tôles, que l'on rencontre en particulier dans le secteur de la réparation automobile, est de plus en plus fréquemment mis en oeuvre pour une paire de tôles présentant des caractéristiques variables d'un point de soudage à l'autre pour la même paire de tôles ou d'une paire de tôles à l'autre. Parmi ces caractéristiques variables influant sur la réalisation du soudage, on peut noter l'épaisseur, la conductivité électrique, et l'état de surface. Sur ce dernier aspect, on doit prendre en considération des tôles comportant des matériaux isolants sur l'une au moins de leurs deux surfaces (cataphorèse, apprêts, colles d'assemblage, d'éventuelles traces de mastic et de peinture du fait d'une mauvaise préparation des tôles) et dont, du fait de la présence de cette couche ou de ce revêtement isolant, le soudage est plus difficile à maîtriser.
Les procédés de soudage par résistance de l'art antérieur ne permettent pas d'effectuer des soudures fiables dans ces circonstances et l'emploi d'une machine à souder se traduit bien trop souvent par des soudures impropres, et parfois par la destruction des pièces à souder, et l'endommagement, voir la destruction des électrodes de la machine à souder. Dans ce cas, on cherche à proposer un procédé de soudage par points de tôles qui adapte ses paramètres de soudage en chaque point de soudage, afin d'aboutir pour la très grande majorité des points de soudage à un soudage de qualité acceptable.
La présente invention a pour objectif de fournir un procédé permettant de surmonter les inconvénients des procédés de soudage par points de tôles de l'art antérieur et en particulier offrant la possibilité de réaliser des points de soudage de bonne qualité.
La présente invention a également pour objectif de fournir une machine à souder par résistance permettant la mise en œuvre d'un tel procédé.
A cet effet, selon la présente invention, le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) on fournit deux tôles présentant chacune une face de liaison destinée à être reliée par soudage à l'autre tôle et une face arrière ; b) on met en contact lesdites tôles par leur face de liaison ; c) on réalise un contact électrique entre les deux tôles en au moins un point ; d) on dispose les deux électrodes d'une pince de soudage en appui sous pression contrôlée sur une zone conductrice de la face arrière des tôles, les deux électrodes se trouvant dans le prolongement l'une de l'autre ; e) on applique auxdites électrodes un courant dont la vitesse de croissance, l'amplitude maximum, la durée d'application sont préalablement déterminées ; f) on détecte la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles qui viennent en contact l'une avec l'autre par leurs faces de liaison par la détection de la chute brutale de la tension de soudage ; g) on effectue le soudage entre les tôles, au point de contact entre les électrodes et les tôles, par application d'un courant électrique contrôlé entre les deux électrodes de la pince de soudage et d'une pression régulée des deux électrodes sur les tôles, par la réalisation d'un cycle de soudage comprenant les sous-étapes suivantes : gl) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité croissante ; g2) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité constante régulée d'une durée telle que ∑ Is2 x dt = A, où Is est le courant de soudage et A est une consigne, et g3) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité décroissante jusqu'à une valeur nulle.
Il faut noter que l'ensemble des étapes d) à g) est mis en oeuvre à nouveau pour réaliser chaque nouveau point de soudure entre cette paire de tôles.
De cette manière, on comprend que par le contrôle ou la régulation permanente pendant la phase de soudage comprenant les étapes e) à g), de la pression de la pince, ou plus précisément des électrodes, du courant électrique de soudage ainsi que du temps de
soudage pendant lequel le courant électrique est appliqué à la pince, on peut aboutir à une soudure correcte.
Ainsi, il faut comprendre que ce procédé tient compte dans les valeurs données à la pression de la pince, du courant électrique de soudage et du temps de soudage, des paramètres des tôles, à savoir au moins de leur épaisseur et de leur comportement électrique lors de l'étape initiale de soudage e).
Cette solution présente aussi l'avantage supplémentaire, de permettre, outre le fait d'adapter les valeurs de paramètres de soudage en fonction de chaque point de soudure de chaque paire de tôles conductrices, mais également pour des tôles revêtues d'une matière isolante sur au moins l'une de leurs faces.
Globalement, grâce à la solution selon la présente invention, il est possible de réaliser un procédé de soudage qui s'adapte aux paramètres du point de soudage considéré, quel que soit le type de tôles.
Dans la suite, on entend par matériau isolant ou matériau conducteur, respectivement un matériau non conducteur ou très mauvais conducteur de l'électricité et un matériau bon conducteur de l'électricité.
Egalement, on utilise les expressions suivantes avec le sens qui est indiqué ci-après :
- courant de soudage Is: c'est l'intensité électrique appliquée à la pince de soudage, donc aux électrodes puis aux tôles, et qui permet de porter les pièces à souder à haute température. Cette intensité électrique doit être régulée en fonction du nombre et de l'épaisseur des pièces à assembler, de leur résistance intrinsèque et de la somme des résistances de contact, mais aussi du temps de soudage et de l'effort de serrage ;
- tension de soudage Us: c'est la tension électrique aux bornes des tôles. Elle est calculée à partir de la tension électrique mesurée aux bornes de la pince de soudage, de la résistance de la pince Rp et du courant de soudage Is, par la relation Us = Up- Rp x Is.
- temps de soudage : c'est le temps précis pendant lequel le courant de soudage devra circuler au travers des pièces assemblées pour les porter à la température requise pour un soudage de bonne qualité.
- effort de serrage ou pression de soudage : c'est la pression mécanique exercée par les électrodes sur les tôles à assembler, qui doit être régulée pour effectuer un soudage de bonne qualité.
De préférence, avant l'étape d) on réalise l'étalonnage de la pince de soudage par le calcul de la résistance aux bornes de la pince lorsque les électrodes sont en contact l'une avec l'autre, en appliquant une impulsion de courant et en mesurant la tension aux bornes de la pince. En effet, si la résistance électrique de la pince de soudage Rp n'est pas déjà connue, elle se calcule au préalable de l'opération de montage de la pince sur les tôles, lors d'une phase d'étalonnage. Cet étalonnage de la pince de soudage est réalisé lorsque les électrodes sont en contact l'une avec l'autre, en appliquant une impulsion de courant Is et en mesurant la tension aux bornes de la pince Up. On obtient la résistance électrique de la pince de soudage Rp par le calcul classique Rp = Up / Is.
Selon un mode de réalisation préférentiel, avant l'étape e), on réalise en outre une étape d') au cours de laquelle on injecte une impulsion de courant électrique, on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage.
Cette étape d') est une phase de test initial qui précède la phase de soudage et qui permet avantageusement de connaître plus précisément, par la valeur de la tension de soudage obtenue, les caractéristiques des tôles à souder. En effet, cette tension de soudage est représentative de la nature des matériaux, du traitement de surface des tôles ou de l'isolement de ces dernières. Cette étape permet de déterminer le cycle optimum de soudage objet de la phase suivante consistant en la phase de soudage.
Dans le cas de ce mode de réalisation préférentiel précité, on réalise en outre ensuite une étape h) succédant à l'étape g), au cours de laquelle on injecte une impulsion de courant électrique et on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage pour vérifier la qualité du point de soudure réalisé à l'issue de l'étape g). Cette étape h) est une phase de test final qui suit la phase de soudage et qui permet de vérifier, en fonction de la valeur de la tension de soudage obtenue, la qualité du point de soudage réalisé par le procédé de soudage. L'étape h) est une étape de contrôle du soudage réalisé.
Dans cette étape h), grâce au suivi de la soudure fait pendant les phases d) à g), la connaissance accumulée sur les opérations effectuées permet de déterminer la plage de valeurs acceptables pour le
point de soudure réalisé. L'intérêt du procédé réside donc dans la simplicité et l'économie des moyens déployés, la résistance et donc la qualité du point de soudure pouvant être évaluées immédiatement et sans moyens de mesure supplémentaires, en utilisant seulement les moyens déjà utilisés dans les phases précédentes, de détermination de l'intensité et de la tension aux bornes de la pince.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente les diagrammes d'intensité et de tension du courant électrique en fonction du temps pour une mise en œuvre préférentielle du procédé conforme à la présente invention ;
- la figure 2 représente de façon plus détaillée, et uniquement pour l'une des phases du procédé représenté à la figure 1 formant la phase de soudage, les diagrammes d'intensité et de tension du courant électrique en fonction du temps;
- les figures 3 et 4 montrent le diagramme d'intensité de la phase de soudage selon d'autres cas de figures, et
- la figure 5 est un schéma de principe synoptique de la machine à souder mettant en œuvre le procédé de soudage conforme à la présente invention.
Selon le mode de réalisation préférentiel du procédé conforme à la présente invention, on réalise au préalable une phase d'étalonnage lors de chaque montage ou changement des bras et/ou des électrodes de la pince de soudage sur la machine. Cet étalonnage de la pince de soudage est réalisé lorsque les électrodes sont en contact l'une avec l'autre, en appliquant une impulsion de courant Is et en mesurant la tension aux bornes de la pince Up. On obtient la résistance électrique de la pince de soudage Rp par le calcul classique Rp = Up / Is. Ensuite, les deux tôles à assembler par soudage par points sont mises en contact par leur face de liaison, et on réalise alors un contact électrique entre les deux tôles afin de permettre le passage du courant entre les deux électrodes quand ces dernières sont appliquées sous pression sur la face arrière de chacune des deux tôles. On doit comprendre que dans le cas, très fréquent, où les deux tôles ne présentent aucun revêtement isolant sur leurs deux faces, en
particulier aux emplacements où elles seront soudées ensemble, que le contact électrique se réalise alors par la simple mise en contact des tôles par leur face de liaison. Dans les autres cas, on réalisera une préparation préalable des tôles comme il sera décrit plus loin. Puis on réalise ensuite, pour chaque point de soudage, successivement trois phases : une phase de test initial I, une phase de soudage II et une phase de test final III visibles sur la figure 1 par les diagrammes comparés du courant de soudage (Is) et de la tension de soudage (Us). Lors de la phase de test initial I, on réalise l'injection d'une faible impulsion de courant de soudage II d'une durée déterminée puis on détermine de la tension de soudage Ul résultante, à savoir la tension aux bornes des tôles. Cette dernière étant représentative de la nature des matériaux, du traitement de surface des tôles ou de l'isolement de ces dernières, cette phase de test initial I permet de déterminer le cycle optimum de soudage objet de la phase suivante, à savoir la phase de soudage II.
A titre d'exemple, on envoie une tension de soudage II de l'ordre de 500 à 1000 A pendant 10 à 30 ms et on obtient, une tension de soudage : Ul = Up- Rp x II, où Up est la tension mesurée aux bornes de la pince et Rp la résistance de la pince déterminée pendant la phase d'étalonnage.
Cette valeur Ul obtenue par le calcul précédent, permet de déterminer la résistance des tôles avant soudage Ravs en divisant Ul par II.
Lors de la phase de soudage II, on va soumettre la pince de soudage à une montée de courant en deux étapes, à un palier de courant puis à une descente de courant comme il apparaît sur les figures 1 (traits pointillés) et 3. De façon plus précise, comme il ressort de la figure 3 plusieurs étapes sont successivement mises en œuvre :
Une première étape II- 1 de la phase de soudage consiste en une montée progressive du courant Is selon un mode non régulé, soit en continu (figure 1), soit de façon impulsionnelle (figure 2) . Cette montée progressive du courant Is s'effectue à une vitesse choisie en fonction de la résistance des tôles avant soudage Ravs déterminée lors de la phase I.
On réalise cette première étape II-l de montée progressive du courant Is vers un premier palier de courant I21 qui est maintenu jusqu'à la chute brutale de la tension sur la pince Up, qui intervient au temps te. Sur la figure 3, les tôles représentées ne présentent aucune couche isolante et la chute de tension Up, qui correspond à la chute de la tension de soudage Us, est de l'ordre de quelques centaines de milliVolts tout au plus. Il faut noter que cette première étape II-l est représentée, dans le cas de tôles non isolées, en traits pointillés sur la figure 1.
Une deuxième étape II-2 de la phase de soudage consiste en une montée progressive vers un deuxième palier de courant régulé de valeur 12, à une vitesse de montée qui est propre au générateur du courant.
Une troisième étape II-3 de la phase de soudage consiste au maintien du palier de courant de soudage régulé à la valeur 12 pendant une durée telle que Σ Is2 x dt = A, où A est une consigne. La valeur de la consigne A est déterminée par la machine de soudage en fonction de l'épaisseur des tôles, de leur résistance avant soudage Ravs, et de la pression de soudage. Is est le courant de soudage, à savoir l'intensité traversant effectivement les tôles, pendant les étapes II-l, II-2 et IÏ-3, et qui sert à échauffer puis souder les tôles entre elles. On note que du fait du temps très bref (de l'ordre de quelques ms tout au plus), de l'étape de montée progressive II-2, celle-ci peut être négligée dans le calcul de ∑ Is2 x dt = A.
En effet, puisque le soudage par résistance repose sur l'effet Joule, à savoir réchauffement d'un conducteur traversé par un courant électrique, réchauffement des tôles que l'on désire souder est proportionnel au carré de la valeur efficace du courant (Is2) qui les traverse et au temps (t). Ainsi, on peut choisir l'intensité du courant de soudage de ce palier 12 et la durée de ce palier pour obtenir un échauffement prédéterminé.
De cette façon, on est sûr d'avoir échauffé les tôles avec une quantité d'énergie connue, de sorte que la soudure réalisée sera de bonne qualité et strictement reproductible.
Il faut noter que la régulation du courant de soudage, c'est-à- dire la mise en œuvre d'un courant d'intensité constante, permet aussi de s'affranchir de toutes les variations des grandeurs qui influent sur celui-ci
comme : Ia tension du réseau électrique, la résistance des câbles, et conducteurs en cuivre ou aluminium, la résistance de la pince, alors que ces résistances varient avec la température.
Une quatrième étape II-4 de la phase de soudage consiste simplement en la descente progressive à un courant nul, à la vitesse de descente du générateur du courant). C'est la phase de refroidissement et de forgeage du point de soudure durant laquelle la pression des électrodes est toujours régulée.
A titre indicatif, la phase II dure entre 0.2 et 0.8 s et la valeur maximale de courant atteinte 12 pendant le palier de la troisième étape II- 3 est de l'ordre de 6 000 à 12 000 A.
Lors de la phase de test final III on réalise l'injection d'une faible impulsion de courant de soudage 13 d'une durée déterminée puis on détermine la tension de soudage U3 résultante, à savoir la tension aux bornes des tôles, cette dernière étant alors représentative de la qualité de la soudure réalisée lors de l'étape précédente.
A titre d'exemple, on envoie une tension de soudage 13 de l'ordre de 500 à 1000 A pendant 10 à 30 ms et on obtient, une tension de soudage U3 par le même calcul que celui réalisé pour la phase de test initial I, ce qui permet de déterminer la résistance des tôles après soudage
Raps en divisant U3 par 13.
Cette valeur de résistance des tôles après soudage Raps est un indicateur de la qualité de la soudure obtenue selon qu'elle dépasse ou non une valeur prédéterminée. Ainsi, on peut fournir, à l'issue du procédé conforme à la présente invention, un paramètre représentatif de la qualité du résultat de ce procédé.
Ce paramètre peut être interprété par l'opérateur en fonction de son expérience, ou bien, de préférence, la machine de soudage mettant en œuvre ce procédé, dispose des informations nécessaires pour comparer la valeur obtenue pour la résistance des tôles après soudage Raps à une valeur de consigne et donner une indication sur la qualité de cette soudure.
De cette façon, on aboutit pour réaliser le premier point de soudage, à la suite d'étapes suivantes : a) on fournit deux tôles présentant chacune une face de liaison destinée à être reliée par soudage à l'autre tôle et une face arrière ;
b) on met en contact lesdites tôles par leur face de liaison ; c) on réalise un contact électrique entre les deux tôles en au moins un point; d) on dispose les deux électrodes d'une pince de soudage en appui sous pression contrôlée sur une zone conductrice de la face arrière des tôles, les deux électrodes se trouvant dans le prolongement l'une de l'autre ; dθ on injecte une impulsion de courant électrique, on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage ; e) on applique auxdites électrodes un courant dont la vitesse de croissance, l'amplitude maximum, la durée d'application sont préalablement déterminées ; f) on détecte la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles qui viennent en contact l'une avec l'autre par leurs faces de liaison par la détection de la chute brutale de la tension de soudage ; g) on effectue le soudage entre les tôles, au point de contact entre les électrodes et les tôles, par application d'un courant électrique contrôlé entre les deux électrodes de la pince de soudage et d'une pression régulée des deux électrodes sur les tôles, par la réalisation d'un cycle de soudage comprenant les sous-étapes suivantes : gl) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité croissante (croissance de courant); g2) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité constante régulée d'une durée telle que ∑ Is2 x dt = A, où Is est le courant de soudage et A est une consigne (palier de courant), et g3) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité décroissante jusqu'à une valeur nulle (décroissance de courant) ; et h) on injecte une impulsion de courant électrique et on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage pour vérifier la qualité du point de soudure réalisé à l'issue de l'étape g). Pour chaque nouveau point de soudure, on réalise alors à nouveau les étapes d) à h).
On note que l'étape dθ constitue la phase de test initial I, les étapes e) à g) forment la phase de soudage et l'étape h) constitue la phase de test final. Lors de l'étape e), les paramètres du courant appliqué, sont déterminés en fonction des résultats du test initial de la phase I, à savoir
de l'étape d'). Dans le cas où on ne réaliserait pas cette étape dθ, les paramètres du courant appliqué pendant l'étape e) sont déterminés en fonction d'informations fournies par la machine ou connues de l'opérateur pour des cas de figures analogues. Avantageusement, on prévoit qu'au cours de l'étape f), la détection de la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles est réalisée par la mesure de la chute brutale de la tension sur la pince de soudage Up. En effet, puisque la relation suivante est respectée :
Us = Up- Rp x Is la chute de tension de la pince de soudage Up donne donc directement la valeur de la chute de tension de soudage Us.
Alternativement, on peut prévoir qu'au cours de l'étape f), la détection de la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles est réalisée par la mesure de la variation du courant de soudage au cours du temps dls/dt.
Avantageusement, on réalise la mesure la température de la pince de soudage afin d'en tenir compte dans le calcul de la valeur de la tension de soudage.
De préférence, entre la fin de l'étape d7) (fin de la phase I) et le début de l'étape e) (ou étape II-l du début de la phase II), il s'écoule un intervalle de temps prédéterminé compris, par exemple, entre 10ms et 50ms.
Egalement, de préférence, entre la fin de l'étape g) (après les étapes II-2 et II-3 et II-4, c'est-à-dire à la fin de la phase II) et le début de l'étape h) (début de la phase III), il s'écoule un intervalle de temps prédéterminé compris, par exemple, entre 100ms et 500ms, ce temps étant lié à l'épaisseur des tôles.
Des explications qui précèdent, on comprend que pendant les étapes e) (ou étape IM) et g) (ou étapes II-2 et II-3 et II-4), c'est-à-dire pendant la phase de soudage II, on réalise un cycle de soudage dont les amplitudes, les vitesses de montée et les durées ont été déterminées en fonction de l'épaisseur des tôles et de la mesure de la tension de soudage lors de l'étape d').
Il faut bien comprendre que la pression de soudage est régulée pendant toute la réalisation du procédé de soudage conforme à la présente invention.
A ce sujet, en fonction de l'évolution des paramètres de soudage et des valeurs prédéterminées ou de consigne à respecter, on peut effectuer, dans certaines limites, une compensation entre le courant de soudage, Ie temps d'application du palier de la troisième étape II-3 de la phase de soudage (temps de soudage), et la pression de soudage.
Ainsi, par exemple on peut compenser un courant de soudage trop faible par une augmentation du temps de soudage ou bien par une réduction de l'effort de serrage. Si le courant de soudage est encore plus faible, on peut le compenser par une augmentation du temps de soudage et une réduction de l'effort de soudage. On peut également compenser un effort de serrage trop faible par une réduction du courant de soudage ou bien par une réduction du temps de soudage. Un effort de soudage encore plus faible peut être compensé à la fois par une réduction du courant de soudage et une réduction du temps de soudage. En variante du mode de réalisation préférentiel qui vient d'être décrit précédemment, le procédé de soudage selon la présente invention peut également être mis en oeuvre sans réaliser les phases I et III, la phase de soudage II présentant dans ce cas toujours un palier respectant la règle ∑ Is2 x dt = A, où Is est mesuré pendant les étapes II-l, II-2 et II-3 (on peut négliger l'étape II-2).
Dans la suite, on considère le cas particulier où le procédé décrit précédemment est adapté à la présence de la ou des couches isolantes sur l'une des faces (ou les deux faces) des tôles à souder.
On rencontre de nombreux cas de figures différents, selon que le revêtement (ou matériau) isolant est, pour une tôle donnée de la paire de tôles à souder, et pour l'emplacement ponctuel où doit être réalisée la soudure, disposé sur la face arrière, opposée à l'autre tôle, et/ou sur la face avant ou face de liaison tournée vers l'autre tôle.
Dans un premier cas de figure, les tôles présentent entre elles un revêtement isolant (par exemple de la colle), qui se trouve donc sur la face de liaison de l'une ou des deux tôles, et la face arrière des deux tôles n'est pas revêtue (tout au moins pas dans les zones où l'on va réaliser le soudage par points) et est donc conductrice.
On se trouve alors dans la situation où ladite face de liaison d'au moins une tôle comporte un revêtement électriquement isolant et ladite
face arrière comporte, au moins dans des zones conductrices, un état de surface où le métal est nu.
Selon une première solution de réalisation du contact électrique entre les tôles, au cours de l'étape c) on dispose les deux mâchoires d'un étau métallique en contact avec une zone conductrice de la face arrière des tôles, ce par quoi les deux tôles sont en contact électrique.
Selon une deuxième solution alternative de réalisation du contact électrique entre les tôles au cours de l'étape c) on retire ledit revêtement électriquement isolant de la face de liaison en au moins un point de liaison puis on réalise un point de soudure entre les tôles audit point de liaison, ce par quoi les deux tôles sont en contact électrique audit point de liaison. Ce retrait du revêtement électriquement isolant de la face de liaison en au moins un point de liaison peut s'effectuer de façon mécanique, par exemple par ponçage ou meulage. On indique que l'étau métallique précité peut, dans les deux solutions, être prévu et laissé en place tout le long de l'opération de soudage réalisée en différents emplacements.
Dans un deuxième cas de figure, les tôles présentent entre elles un revêtement isolant (par exemple de la colle), qui se trouve donc sur la face de liaison, et la face arrière de ces tôles est également isolante du fait d'un revêtement isolant provenant par exemple d'un traitement de surface.
L'opérateur doit alors éliminer préalablement le traitement de surface au moins au niveau de deux zones des deux faces arrières (au moins une zone sur chaque face arrières), ces zones étant placées par paires en regard l'une de l'autre à chaque emplacement où se fera les points de soudure, en formant des zones conductrices.
Ainsi, dans ce deuxième cas de figure, avant l'étape a) les deux tôles de départ présentent sur leur face arrière une couche électriquement isolante qui est retirée mécaniquement au moins localement dans les zones conductrices.
Ce retrait s'effectue de préférence de façon mécanique, par exemple par ponçage ou meulage.
La situation sera alors celle du premier cas décrit précédemment, c'est-à-dire deux faces arrières conductrices (les deux zones conductrices) et les faces de liaison isolées.
Ainsi, dans tous les cas, on pourra aboutir à la réalisation d'un contact électrique, autorisant le passage du courant entre les deux électrodes, via les deux tôles.
Dans cette situation, on réalise ensuite les mêmes étapes de procédé, seules les valeurs et les formes des courbes variant par rapport aux explications données précédemment, comme il ressort des figures 2 et
4.
En effet, les phases I et III sont inchangées, tandis que pour la phase de soudage II, on constate des différences uniquement pour la première étape II- 1 comme suit :
Lors de cette première étape de montée progressive lente et contrôlée du courant Is, on ne parvient généralement pas à la valeur du premier palier de courant I2i, du fait de la résistance électrique trop forte entre les tôles isolées. En effet, il faut respecter une montée contrôlée, progressive et lente, du courant de soudage Is pour éviter le « flashage » au moment de la rupture de l'isolation, à savoir lorsque l'isolant fond et que le métal des deux tôles vient en contact, il ne faut ni un courant trop élevé ni une durée trop longue car réchauffement trop rapide des tôles crée un arc électrique endommageant les tôles. Ici, on fait fondre progressivement l'isolant et on fait en sorte que le courant de soudage Is soit le plus faible possible au moment de la rupture de l'isolation.
Cependant, sous l'effet du courant de soudage contrôlé et de la pression contrôlée des électrodes, le revêtement isolant (par exemple un mastic) ramollit et est chassé autour de la zone de la soudure sous l'effort exercé par les électrodes. Lorsque la chute brutale de la tension de soudage est détectée (temps te), ce qui correspond à la rupture de l'isolation et au fait que les tôles entrent en contact électrique l'une avec l'autre. On a, à ce moment là, et à la fois une augmentation de la valeur du courant de soudage Is et une chute brutale de la tension de soudage Us.
Sur la figure 2, les tôles ayant entre elle une couche isolante, la chute de tension de la pince Up, qui correspond à la chute de la tension de soudage Us au temps te, est de l'ordre de quelques Volts tout au plus
(c'est la même chose pour la courbe de tension de soudage -non représentée- qui correspondrait à la courbe de courant de la figure 4.
A ce stade, puisqu'il n'existe plus de matière isolante entre les tôles qui sont maintenant parfaitement accostées, on retrouve l'étape II-2. au cours de laquelle le courant de soudage est élevé au niveau requis 12 pour souder les tôles. Là, la durée du palier de l'étape ÏI-3 est telle que
∑ Is2 x dt = A.
Dans ce cas, Is est le courant de soudage, à savoir l'intensité traversant effectivement les tôles, uniquement pendant l'étape II-3, et qui sert effectivement à échauffer puis à souder les tôles entre elles.
De cette façon, on permet d'éviter l'arc d'accostage et tous ses inconvénients. Le résultat est une soudure nette avec une résistance à l'arrachement égale à celle d'une soudure sur tôles nues.
On se reporte maintenant à la figure 5, sur laquelle est représenté un schéma de principe synoptique de la machine de soudage 10 mettant en œuvre le procédé de soudage conforme à la présente invention.
Cette machine à souder 10 comporte :
- une pince de soudage 12 équipée de deux bras 14, 14' à l'extrémité desquels sont disposées deux électrodes 16, 16' aptes à venir sous pression de part et d'autre d'un empilement de deux tôles 18, 20 ;
- un système 22 de commande automatique de la position et de régulation de la pression de la pince de soudage 12, relié à une alimentation électrique 24 ; - des moyens 26 de mesure du courant de soudage Is, et
- une unité centrale 28 comportant un système d'acquisition et de traitement de données, reliée aux moyens 26 de mesure du courant de soudage Is et au système de commande automatique 22, le système d'acquisition étant destiné à recevoir la valeur de l'épaisseur des tôles 18, 20.
De façon caractéristique, la machine à souder 10 comporte en outre des moyens de mesure 30 de la tension aux bornes de la pince 12, reliés à l'unité centrale 28.
A titre d'exemple, on considère que le bras mobile de la pince 12 est le bras 14 représenté au dessus du bras fixe 14' sur la figure 5.
Le système d'acquisition et de traitement des données de l'unité centrale 28 est de préférence informatisé et relié à une interface homme- machine 29. Ce système d'acquisition et de traitement des données de l'unité centrale 28 doit être en mesure de traiter en temps réel les informations de mesures et de commandes de la machine (Acquisitions, traitements, interprétations, décisions et commandes en temps réel).
De façon avantageuse, cette machine à souder 10 comporte en outre des moyens de mesure de la température de la pince, reliés à l'unité centrale 28, tels qu'un capteur de température 34. De préférence, cette machine comporte en outre, de préférence au niveau de la pince 12 elle-même, des moyens 32 de commande manuelle de la position et de la mise en pression de la pince de soudage 12, reliés à l'unité centrale 28. A cet effet, la machine à souder 10 comporte un système 32 de commande manuelle de la pince de soudage qui transmet les demandes de l'opérateur (ouverture / fermeture, la fermeture correspondant au soudage après une mise en pression suffisante de la pince) via l'unité centrale 28 au système 22 de commande automatique.
Les particularités essentielles de cette machine de soudage 10 sont la réalisation, en temps réel, des mesures du courant de soudage et de la tension de soudage de la pince et de la mesure de la température de la pince.
Après étalonnage de la mesure de tension aux électrodes 16 et l'éventuelle préparation des tôles 18, 20, le système d'acquisition et de traitement des données de la machine à souder 10 réalise le procédé de soudage en trois phases I, II, et III comme il a été exposé précédemment en utilisant les données relatives à l'épaisseur des tôles 18, 20 rentrées via l'interface homme machine par l'opérateur et les informations issues des capteurs de mesures : courant de soudage, tension de soudage et température des électrodes.
Le système d'acquisition et de traitement des données peut avantageusement afficher pour un opérateur averti, via son interface homme machine, Tune ou plusieurs des informations suivantes issues du traitement des mesures : - La quantité de courant thermique-> ∑ Is2 x dt - L'énergie de soudage -> ∑ Us x Is x dt
- Les résistances apparentes des tôles avant et après soudage
- Les oscillogrammes des courant et tension de soudage (Is, Us) en fonction du temps
- Les valeurs des tension, courant et temps de soudage (Us, Is et t) à chaque moment.
A cet effet, l'unité centrale comporte des moyens d'affichage aptes à faire apparaître au moins l'un parmi les paramètres suivants : tension de soudage (Us), le courant de soudage (Is) la quantité de courant thermique ∑ Is2 x dt, l'énergie de soudage ; ∑ Us x Is2 x dt et les résistances électriques des tôles avant et après soudage (respectivement avant l'étape e) et après l'étape g)), les oscillogrammes des courant et tension de soudage en fonction du temps.
Claims
1. Procédé de soudage par points entre deux tôles (18, 20), comprenant les étapes suivantes : a) on fournit deux tôles présentant chacune une face de liaison destinée à être reliée par soudage à l'autre tôle et une face arrière ; b) on met en contact lesdites tôles par leur face de liaison ; c) on réalise un contact électrique entre les deux tôles en au moins un point ; d) on dispose les deux électrodes (16, 160 d'une pince de soudage (12) en appui sous pression contrôlée sur une zone conductrice de la face arrière des tôles, les deux électrodes se trouvant dans le prolongement l'une de l'autre ; e) on applique auxdites électrodes un courant dont la vitesse de croissance, l'amplitude maximum, la durée d'application sont préalablement déterminées ; f) on détecte la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles qui viennent en contact l'une avec l'autre par leurs faces de liaison par la détection de la chute brutale de la tension de soudage (Us) ; g) on effectue le soudage entre les tôles, au point de contact entre les électrodes et les tôles, par application d'un courant électrique contrôlé entre les deux électrodes de la pince de soudage et d'une pression régulée des deux électrodes sur les tôles, par la réalisation d'un cycle de soudage caractérisé en ce qu'il comprend les sous-étapes suivantes : gl) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité croissante; g2) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité constante régulée, et g3) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité décroissante jusqu'à une valeur nulle.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape g2, on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité constante régulée d'une durée telle que ∑ Is2 x dt = A, où Is est le courant de soudage et A est une consigne.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'avant l'étape d) on réalise l'étalonnage de la pince de soudage par le calcul de la résistance aux bornes de la pince lorsque les électrodes sont en contact l'une avec l'autre, en appliquant une impulsion de courant et en mesurant la tension aux bornes de la pince.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'avant l'étape e), on réalise en outre une étape dθ au cours de laquelle on injecte une impulsion de courant électrique (II), on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage (Ul).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on réalise en outre ensuite une étape h) succédant à l'étape g), au cours de laquelle on injecte une impulsion de courant électrique (13) et on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage (U3) pour vérifier la qualité du point de soudure réalisé à l'issue de l'étape g).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape f) la détection est réalisée par la mesure de la chute brutale de la tension sur la pince de soudage.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on mesure la température de la pince afin d'en tenir compte dans le calcul de la tension de soudage (Us).
8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'entre la fin de l'étape dθ et le début de l'étape e), il s'écoule un intervalle de temps prédéterminé.
9. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'entre la fin de l'étape g) et le début de l'étape h), il s'écoule un intervalle de temps prédéterminé.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 5, ou 8 , caractérisé en ce que pendant les étapes e) et g) on réalise un cycle de soudage dont les amplitudes, les vitesses de montée et les durées ont été déterminées en fonction de l'épaisseur des tôles et de la mesure de la tension de soudage lors de l'étape dθ-
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite face de liaison d'au moins une tôle comporte un revêtement électriquement isolant et ladite face arrière comporte, au moins dans des zones conductrices, un état de surface où le métal est nu et en ce qu'au cours de l'étape c) on dispose les deux mâchoires d'un étau métallique en contact avec une zone conductrice de la face arrière des tôles, ce par quoi les deux tôles (18, 20) sont en contact électrique.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite face de liaison d'au moins une tôle comporte un revêtement électriquement isolant et ladite face arrière comporte, au moins dans des zones conductrices, un état de surface où le métal est nu et en ce qu'au cours de l'étape c) on retire ledit revêtement électriquement isolant de la face de liaison en au moins un point de liaison puis on réalise un point de soudure entre les tôles audit point de liaison, ce par quoi les deux tôles sont en contact électrique audit point de liaison.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'avant l'étape a) les deux tôles de départ présentent sur leur face arrière une couche électriquement isolante qui est retirée mécaniquement au moins localement dans les zones conductrices.
14. Machine à souder par résistance pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- une pince de soudage (12) équipée de deux bras (14, 14') à l'extrémité desquels sont disposées deux électrodes (16, 160 aptes à venir sous pression de part et d'autre d'un empilement de tôles (18, 20) ;
- un système (22) de commande automatique de la position et de régulation de la pression de la pince de soudage (12), relié à une alimentation électrique (24) ;
- des moyens (26) de mesure du courant de soudage (Is), et
- une unité centrale (28) comportant un système d'acquisition et de traitement de données, reliée aux moyens (26) de mesure du courant de soudage et au système de commande automatique (22), le système d'acquisition étant destiné à recevoir la valeur de l'épaisseur des tôles (18, 20) ; caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de mesure (30) de la tension aux bornes de la pince (12), reliés à l'unité centrale (28).
15. Machine à souder selon Ia revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens (34) de mesure de Ia température de la pince, reliés à l'unité centrale (28).
16. Machine à souder selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens (32) de commande manuelle de la position et de la mise en pression de la pince de soudage, reliés à l'unité centrale (28).
17. Machine à souder selon Ia revendication 14, 15 ou 16, caractérisée en ce que l'unité centrale comporte des moyens d'affichage aptes à faire apparaître au moins l'un parmi les paramètres suivants : tension de soudage (Us), le courant de soudage (Is) la quantité de courant thermique ∑ Is2 x dt, l'énergie de soudage : ∑ Us x Is2 x dt et les résistances électriques des tôles avant et après soudage, les oscϋlogrammes des courant et tension de soudage en fonction du temps.
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2005
- 2005-10-13 FR FR0510466A patent/FR2892036A1/fr not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-10-13 WO PCT/FR2006/051029 patent/WO2007042738A1/fr active Application Filing
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2892036A1 (fr) | 2007-04-20 |
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