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Installation électrique Principe de fonctionnement du poste à souder à l'arc


    • Qu'est-ce que le soudage à l'arc ?
    • Les différents types de postes à souder

Qu'est-ce qu'un poste à souder ?

Que ce soit pour souder du fer, de l'aluminium ou bien de l'inox, vous devrez posséder un poste à souder. Il existe de nombreuses solutions : la soudure à l'arc avec électrode enrobée, les postes à souder MMA, MIG MAG, poste à souder semi-automatique, autant de désignations de soudage différentes qui permettent la production d'un arc électrique.
Découvrez le fonctionnement d'un poste à souder et le principe de soudage.


Poste à souder Qu'est-ce que le soudage à l'arc ? :

Le procédé du soudage à l'arc permet de produire une chaleur très importante par la production d'un arc électrique. Cet arc électrique est produit par la génération d'un court-circuit qui va générer un courant très élevé qui va circuler dans le métal à souder (conducteur) jusqu'à atteindre le point de soudure faisant fondre le métal.
C'est le poste a souder AC DC qui va produire le courant nécessaire soit en alternatif (AC) ou alors en continu DC.
Principe de fonctionnement du soudage à l'arc
Comment fonctionne le soudage à l'arc ?
Lorsque l'électrode à frotter ou baguette à souder, montée sur le porte électrode, vient froler le métal à souder, à ce moment là, il y a fermeture du circuit électrique. Il apparaît alors un arc électrique (circulation d'un courant très élevé) qui va faire chauffer la pièce de métal à souder et la baguette (principe du soudage) et provoquer la fusion des métaux (température très élevée entre 4000°C et 4500°C).
Le poste à souder est donc conçu pour supporter des intensités très élevée pouvant aller de 60A jusqu'à 700A en fonction des appareils utilisés.

Poste à souder Les différents types de postes à souder :

La soudure à l'arc propose différentes techniques qui seront fonction du métal à souder et de son épaisseur. Pour choisir votre poste à souder, vous devrez donc vous poser ces questions :
• Quel métal devez-vous souder ? Car en fonction du métal, la température de fusion changera.
• Quelle est l'épaisseur du métal à souder ? L'épaisseur du métal aura une influence sur le diamètre de l'électrode et sur l'intensité que devra fournir le poste à souder.
De ce fait, il existe plusieurs technologies de postes à souder : avec électrode enrobée ou MMA (Manuel Metal Arc) semi-automatique, MIG (Metal Inert Gas), MAG (Metal Active Gas), qui ont chacun des propriétés de soudage différentes.


Poste à souder avec électrode enrobée (MMA) :

Dans ce type de soudage, l’électrode est formée d’une âme métallique conductrice recouverte d’un enrobage. A haute température, cet enrobage va fondre et produire ce qu'on appelle le laitier, qui permet de protéger le cordon de soudure contre la présence d'oxygène dans l'air lors de la phase de refroidissement. Le laitier sere enlevé dès que la soudure est refroidie avec un marteau à piquer.
Schéma de fonctionnement du soudage à l'arc avec une électrode enrobée
Soudage à l'arc avec électrode enrobée (source Wikipedia)
1️⃣ Enrobage
2️⃣ Electrode
3️⃣ Gaz protecteur
4️⃣ Bain de fusion
5️⃣ Métal de base
6️⃣ Cordon de sourdure
7️⃣ Laitier

Le choix du type d'électrode se fera en fonction de son enrobage et du métal à souder :
Type d'électrode Constitution de l'enrobage Particularités
Acide Oxyde de fer, oxyde de manganèse et désoxydant Adapté aux aciers
Basique Carbonates de calcium, alliages et fondant Réduit la température de fusion, à utiliser en courant continu, le laitier n'adhère pas beaucoup, les soudures sont étanches
Cellulosique Cellulose et matières organiques Adapté au courant continu, pénètre profondément, soudure étanche
Oxydante Oxydes de fer, silices et silicates Arc stable, pénétration faible, bel aspect de soudure, dégage beaucoup de fumées toxiques
Rutile Oxydes de titane (rutile), alliages ferreux et silicates L'arc est stable, pénétration moyenne, la soudure est étanche

Ce principe de soudage manuel est l'un des plus utilisés, il permet de souder une large gamme d'épaisseur de métaux, mais pour cela, il faut adapter le diamètre de l'électrode et son enrobage et l'intensité du courant en fonction du métal à souder.

En effet, l'intensité le réglage de l'intensité est important pour réaliser un soudage à la baguette, lorsque le courant est trop faible, l'électrode risque de rester collée au métal, la fusion n'est pas suffisante de ce fait la pénétration n'est pas optimale. A l'inverse, lorsque l'intensité est trop importante, il y a risque de percer la pièce métallique. Il est dont primordial de respecter le réglage de l'intensité du courant en fonction des paramètres ci-dessous :
Epaisseur du métal Diamètre de l'électrode
Ø 2 mm Ø 2,5 mm Ø 3,2 mm Ø 4 mm Ø 5 mm
2 mm 60 A 70 A 90 A - -
3 mm - 80 A 100 A 120 A -
4 mm - 90 A 110 A 130 A 160 A
5 mm - 90 A 120 A 140 A 160 A
6 mm - 90 A 125 A 150 A 170 A
8 mm - 9 130 A 160 A 180 A
10 mm - - 130 A 170 A 190 A
12 mm - - 130 A 180 A 200 A
15 mm - - - 190 A 220 A


Poste à souder semi-automatique (MIG MAG) :

Cette solution de soudage n'utilise pas d'électrode, un poste à souder semi-automatique utilise comme électrode un fil de soudure continu (fil fusible ou fourré). On distingue alors deux procédés de soudage :
• Lorsque le fil fusible est fourré d'un procédé qui dégage un gaz inerte, on parle alors de soudure MIG (Metal Inert Gas). La soudure MIG utilise un gaz neutre ne réagissant pas avec le métal fondu (argon ou argon + hélium).
• Lorsque le fil fusible est fourré d'un procédé qui dégage un gaz actif, on parle alors de soudure MAG (Metal Active Gas). La soudure MAG utilise un gaz qui est injecté en permanence sur l'arc électrique, il permet d'isoler le métal fondu de l'air environnant.

Le poste à souder semi-automatique est composé d'un générateur électrique, un câble électrique le relie à la pièce métallique à souder. Le second pôle conducteur est relié à la torche à souder. Un mécanisme permet de dérouler en continu le fil fusible, dès qu'un contact est réalisé sur le métal, l'arc électrique apparaît (alimentation courant continu).
Ce procédé de soudage permet de travailler avec de multiples métaux (acier, aluminium, fonte, inox).
Schéma de fonctionnement du soudage semi-automatique
Soudage semi-automatique (source Wikipedia)
1️⃣ Tête de la torche de soudage
2️⃣ Isolant électrique en blanc et système de vissage du rube contact en jaune
3️⃣ Diffuseur de gaz
4️⃣ Embout du tube contact-type
5️⃣ Buse métallique


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