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1 - GÉNÉRALITÉS

2 - SOUDAGE PAR POINTS

3 - SOUDAGE CONTINU

Article de référence | Réf : BM7750 v1

Soudage continu
Soudage automatique

Auteur(s) : Roland CAZES

Date de publication : 10 juil. 1997

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Auteur(s)

  • Roland CAZES : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Ancien directeur des Recherches. Société Sciaky

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INTRODUCTION

Réponse naturelle aux problèmes habituels des limites humaines (aptitude, force, fatigue, vulnérabilité), de valorisation des tâches, et d’organisation de la production et de la diminution des coûts, l’automatisation trouve dans le soudage un vaste domaine d’applications et de développements. Les principaux aspects sont :

  • la manipulation d’outils ou de pièces lourds ou encombrants ;

  • la mise en œuvre d’outils puissants ;

  • l’observation de conditions de soudage sévères et critiques (durée, espace, position) ;

  • le développement de cycles opératoires pouvant inclure un effort, etc.

Ces points constituent autant d’objectifs pris en compte par divers moyens déjà connus et exploités par ailleurs.

Mais les techniques de soudage comportent, cependant, un certain nombre de particularités, par rapport à d’autres techniques de production, tel l’usinage par exemple auquel on se réfère souvent à juste titre. Elles découlent essentiellement du fait que toute opération de soudage est affectée par des perturbations aléatoires déterminant in fine la qualité des assemblages. Or celle‐ci n’est pas accessible en toute certitude. Elle est en effet de nature probabiliste ou statistique, parce que difficilement mesurable autrement que par des moyens indirects lourds et coûteux, tels que la destruction de pièces‐échantillons, la radiographie, les ultrasons, qui posent des problèmes d’extrapolation ou d’interprétation.

C’est pourquoi l’automatisation des procédés de soudage vise à garantir en outre et, plus particulièrement, une meilleure qualité par diminution du nombre de défauts ou de pièces défectueuses et un allègement significatif des opérations de contrôle et de leur coût. Divers moyens sont utilisés dans ce but tels que :

  • des systèmes et des conditions de soudage précis, insensibles aux aléas et s’adaptant automatiquemet sans intervention manuelle, systèmes basés sur la régulation des valeurs de paramètres électriques ou thermiques (courants, tensions, températures) et capables de tenir compte de variations aléatoires de conditions de soudage, d’écarts de géométrie des parties à assembler résultant de leur élaboration ;

  • des dispositifs de surveillance automatique du déroulement des opérations de soudage en cours, avec enregistrement d’événements, émission de messages et édition de rapports.

La qualité des assemblages sera d’autant mieux assurée et son contrôle plus facile et moins cher que l’automatisation à ce niveau sera plus efficiente.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7750


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3. Soudage continu

Le soudage continu par fusion s’exerce par les procédés suivants :

  • soudage à l’électrode enrobée ;

  • soudage sous flux ou au fil fourré ;

  • soudage MIG et MAG (MIG : Metal Inert Gas ; MAG : Metal Activ Gas ) ;

  • soudage TIG/plasma (TIG : Tungsten Inert Gas ) ;

  • soudage par faisceau d’électrons (FE) ;

  • soudage par laser.

Ces procédés produisent, par déplacement relatif pièce‐outil, un cordon de soudure continu entre les bords de deux pièces mis au contact sur toute leur longueur. Dans la majorité des cas, c’est l’outil de soudage plus léger et plus maniable que l’on déplace de façon régulière le long du joint. Cependant, lorsqu’une pièce présente une soudure orbitale circulaire ou s’en rapprochant, c’est elle qui est entraînée en rotation autour de son axe, l’outil restant fixe. On conserve ainsi une position de soudage verticale préférable dans de nombreuses applications.

D’une manière générale, selon qu’il est manié par un opérateur (soudeur), par un mécanisme ou une machine, le soudage est manuel, mécanisé ou automatique.

Tous les procédés de soudage continus ont été l’objet, dans le passé, d’automatisation plus ou moins évoluée. On a pu ainsi voir se développer des installations souvent spécifiques destinées à des assemblages répétitifs avec des solutions particulières et ponctuelles. Aujourd’hui, l’automatisation dans ce domaine se traduit par une certaine universalité des systèmes. Elle ne touche pratiquement que le soudage MIG et MAG, s’effectuant principalement par robots articulés, et les soudages TIG/plasma, par FE et par laser s’effectuant presque exclusivement par systèmes cartésiens de type machines à contrôle numérique.

3.1 Description d’une tâche de soudage continu

Une tâche de soudage continu se ramène à des déplacements d’approche et à une trajectoire ou un ensemble de trajectoires élémentaires successives, correspondant au(x) joint(s) à souder, impliquant en chaque point un positionnement et une orientation précis de l’outil, et parcourues de façon monotone à vitesse prédéterminée.

Pour ce qui est du soudage, on distingue...

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