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Article

1 - ÉLÉMENTS DE BASE SUR LE SOUDAGE

2 - PROCÉDÉS DE SOUDAGE

3 - FACTEURS INFLUENTS

4 - MAÎTRISE DE LA QUALITÉ DU SOUDAGE

5 - MESURES DE SÉCURITÉ

Article de référence | Réf : AM3760 v1

Facteurs influents
Assemblage des thermoplastiques par soudage

Auteur(s) : Gérard JOLY

Date de publication : 10 janv. 2005

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RÉSUMÉ

Parmi les techniques d’assemblage des polymères, comme le collage ou l’emboîtement, le soudage, procédé rapide et maîtrisé, est retenu dans bon nombre d’applications. Le soudage appliqué aux thermoplastiques ne fait appel à aucun matériau tiers, les deux pièces soudées reconstituant une structure monolithique suite à une fusion ou un ramollissement. Au final, la liaison obtenue offre des caractéristiques assez semblables à celles des matériaux d’origine.

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Auteur(s)

  • Gérard JOLY : Conseiller technique au Pôle de plasturgie de l’Est - Responsable de l’activité assemblage

INTRODUCTION

Le soudage des polymères fait partie des modes d’assemblages au même titre que le collage ou les techniques d’assemblage mécanique tels le clipsage, l’emboîtement.

À la différence des autres procédés d’assemblage, le soudage ne s’applique qu’aux thermoplastiques. Seuls ceux‐ci possèdent les caractéristiques rhéologiques lors de la fusion (pour les semi-cristallins) ou de ramollissement (pour les amorphes) suffisantes pour permettre une interpénétration des couches superficielles nécessaire à leur liaison.

Le soudage ne fait pas appel à des matériaux tiers dans la liaison et permet à deux pièces assemblées de reconstituer une structure monolithique.

On retrouve dans la liaison de deux pièces soudées des caractéristiques proches de celles des matériaux constituant ces pièces.

Le soudage est un procédé rapide et contrôlé qui s’impose dans beaucoup de domaines où il est nécessaire d’obtenir une liaison mécanique forte et durable sur des pièces en série.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am3760


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3. Facteurs influents

3.1 Paramètres de soudage

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3.1.1 Définitions

Il est essentiel de piloter les machines à souder soit en contrôlant les pressions, soit en réglant les courses.

Le pilotage en pression est réservé aux grandes surfaces à souder supérieures à 300 mm2 et aux épaisseurs de paroi d’au moins 2 mm.

Le réglage des courses est intéressant pour des fines épaisseurs de parois et les petites surfaces, mais surtout pour des matériaux de viscosité à chaud élevée comme la plupart des polymères cristallins.

Le choix des paramètres, température de l’interface, pressions, temps et courses, doit tenir compte des propriétés des matériaux des pièces à souder comme par exemple :

  • la température de ramollissement ;

  • les caractéristiques d’écoulement ;

  • la résistance mécanique ;

  • la résistance à la déformation ;

  • la géométrie.

Les données optimales de réglage des machines doivent être déterminées expérimentalement sur les pièces.

Il est important de contrôler et de régler les paramètres essentiels :

  • la température de l’interface doit être homogène sur toute la surface d’application et régulée à ± 5o C ;

  • les pressions doivent être contrôlables et réglables pour le chauffage, le soudage et le refroidissement ;

  • les temps doivent être contrôlables et réglables pour chaque phase du processus de soudage ;

  • les courses doivent être définies avec précision par butée pour les phases de soudage ;

  • les outils de positionnement des pièces doivent permettre une répartition uniforme de la pression.

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3.1.2 Optimisation des paramètres

L’optimisation des paramètres de soudage se fait à partir...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Le soudage par éléments chauffants  -  , Pôle de plasturgie de l’Est formation.

  • (2) -   Le soudage par ultrasons  -  , document, Pôle de plasturgie de l’Est formation.

  • (3) -   Le soudage par ultrasons  -  , documentation, Mécasonic.

  • (4) -   Le soudage par vibration  -  , documentation, Branson.

  • (5) -   Le soudage par éléments chauffants  -  , document DVS 2215, IS service.

  • (6) -   Précis de matière plastique  -  , AFNOR, éditeur Nathan.

  • (7) - GREWELL (D.A.) -   Plastics and Composites Welding Handbook  -  ,...

NORMES

  • Calculation of thermoplastic tanks and apparatus. Welded joints (1975) - DVS 2205-3 -

  • Welding of thermoplastics ; extrusion welding for panels and pipes (1993) - DVS 2207-4 -

  • Faults in welded joints in Thermoplastics (1998) - DVS 2202-2 -

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