Opérateur soudeur au travailLa plupart des produits, allant des simples jouets aux systèmes électroniques avancés et se terminant par des équipements de grande taille, contiennent des combinaisons de matériaux. Grâce à des articulations, souvent de matériaux différents, les objets peuvent remplir leur fonction fonctionnelle. Cet article nous permettra de nous familiariser avec les méthodes de collage choisies, c'est-à-dire le soudage et le brasage.

Technologies des procédés d'assemblage des matériaux

Le collage est basé sur l'assemblage de divers éléments matériels dans un ensemble structurel. Dans le cadre de cette activité, des connexions détachables et non détachables peuvent être créées. Les joints amovibles peuvent être démontés (le démontage n'endommage pas les matériaux ou les fixations). Parmi les connexions séparables, on distingue les types suivants :

  • appuyer sur,
  • entrée,
  • cannelé,
  • coin,
  • circulaire,
  • Boulonné,
  • fileté.

D'autre part, une caractéristique des connexions inséparables est le fait qu'il est impossible de séparer les composants individuels de la connexion sans endommager la construction elle-même. Ceci s'applique à la fois aux éléments connectés et à l'élément de connexion. Cependant, dans les processus liés à la création de joints inséparables, il existe des groupes tels que: soudage, fusion, brasage, collage et rivetage.

Brièvement et succinctement sur le soudage, le collage et le rivetage

En bref, le soudage consiste à assembler des éléments en les chauffant et en obtenant une fusion au point de connexion. Cela se fait avec ou sans ajout de liant. Quant au collage, il consiste à placer une couche de colle, c'est-à-dire une substance non métallique aux propriétés adhésives (assurant l'adhésion et l'adhésion), entre les surfaces à assembler. Le type d'adhésif détermine souvent la résistance, la fiabilité et la durabilité du joint, c'est-à-dire la résistance du joint aux températures élevées et son élasticité. Le rivetage est la création de joints rivetés à l'aide de ce que l'on appelle rivets, à froid ou à chaud. Ce type de technologie est basé sur l'action mécanique et utilise la force de frottement et les propriétés de la géométrie des éléments individuels pour former le joint. Cependant, dans cet article, nous nous concentrerons sur le soudage et le brasage.

Soudage

Opérateur soudeur au travailDans le cas du soudage, les matériaux sont collés en appliquant de l'énergie thermique et en appliquant une force de serrage. Ce procédé n'utilise pas de liant. En soudage, au point de contact entre les surfaces des matériaux, les zones se plastifient, parfois même à l'état liquide. La force de serrage est un facteur décisif pour obtenir la bonne connexion. Les méthodes de soudage diffèrent les unes des autres et ces différences se résument, entre autres, au type d'énergie utilisée, à la manière dont elle est appliquée à l'articulation et à la manière dont la pression est exercée.

Méthodes de soudage

Parmi les procédés de soudage, on distingue particulièrement :

  • le soudage par résistance électrique implique les éléments connectés dans un circuit électrique ; sur la base de la loi Joule-Lenz, la chaleur générée par le flux d'électricité s'accumule aux endroits où la résistance électrique est la plus élevée ; les meilleurs résultats peuvent être obtenus avec une intensité de courant élevée et une courte durée de son écoulement,
  • le soudage bout à bout électrique, dans cette technique de soudage, la connexion est réalisée en exerçant une pression sur les matériaux placés face à face et en chauffant électriquement la zone de contact,
  • le soudage par diffusion se caractérise par un état constant d'agrégation des matériaux au cours du processus - le matériau est chauffé à une température inférieure à sa valeur de solidus ; ce soudage utilise l'adhésion et la diffusion (dispersion et mélange de différentes molécules) ; elles sont réalisées dans des enceintes sous vide ou sous atmosphère protectrice,
  • soudage explosif - ici, la connexion des éléments est provoquée à la fois par la force de serrage, appliquée dynamiquement aux éléments assemblés, et par l'explosion locale d'un matériau explosif,
  • soudage par friction et soudage sous pression - les matériaux de frottement mutuel génèrent de la chaleur à leur contact ; le procédé est conditionné par deux facteurs : température inférieure au solidus des matériaux et diffusion des particules,
  • soudage par ultrasons - les éléments sont assemblés en obtenant des vibrations mécaniques d'une amplitude et d'une fréquence données ainsi que sous l'effet de la pression et de l'énergie thermique ainsi obtenue ; dans ce procédé, un convertisseur électrique-mécanique et le soi-disant goupille vibrante (permet de diriger les vibrations vers les éléments connectés),

Soudure

Connexion soudée - exemple 1La soudure se caractérise par le fait que les matériaux sont assemblés sous l'influence de l'énergie thermique, tout en maintenant l'état solide de ces matériaux et en utilisant un liant métallique, le soi-disant Février. La fusion de la soudure doit se faire à une température inférieure à la température des pièces à souder, le plus souvent métalliques ou céramiques. La soudure mouille les surfaces des matériaux, s'étale dessus et pénètre dans leurs pores. Après refroidissement, il s'avère que des liaisons intermoléculaires se sont formées au site de jonction (par adsorption, diffusion dans différentes directions, ainsi que formation de phases intermétalliques).

Types et méthodes de soudure

Les types de processus de soudage sont :

  • doux - le liant a un point de fusion allant jusqu'à 450 degrés Celsius,
  • dur - le liant a un point de fusion supérieur à 450 degrés Celsius,
  • haute température - le liant a une température de plus de 1000 degrés Celsius.

Les méthodes de soudure connues sont :

  • à l'aide d'un fer à souder, d'un outil dédié à la soudure,
  • four, réalisé sous vide, sous atmosphère de gaz inertes ou de gaz désoxydants, ou à l'aide de fondants (composés réduisant la proportion de substances non métalliques à la surface des éléments),
  • bain, fondant, salé, bains de soudure liquéfiés,
  • induction, utilise une sorte de chauffage par induction,
  • flamme - la méthode de chauffage du joint ici est une flamme de gaz,
  • micro-ondes - utilise la technologie des micro-ondes comme source de chaleur,
  • un flux de gaz chauds, réalisé à l'aide de brûleurs à gaz, de lampes et de buses de soudage
  • résistance électrique et induction.

Résumé des méthodes de collage

L'assemblage de matériaux est un domaine d'intérêt à la fois scientifique, technologique et commercial (industrie). Différents environnements le développent et coopèrent les uns avec les autres pour maximiser la rentabilité, l'efficacité des processus et la qualité des connexions. La rentabilité, l'efficacité et la qualité susmentionnées dans le champ d'application discuté se traduisent par des produits et leur valeur pour les destinataires et les consommateurs.