Bien choisir un poste à souder à l’arc

Un poste à souder MMA, aussi appelé poste à souder à baguette, est un transformateur électrique qui délivre un courant électrique important en sortie. La sortie du poste à souder est constituée d’un câble de masse à relier à la pièce à souder et d’un câble muni d’une pince porte-électrode.

Lorsque on approche l’électrode généralement appelée « baguette » de la pièce à souder, il se produit un court-circuit et un arc électrique à haute température qui fait fondre localement le métal des pièces à souder, ainsi que l’électrode elle-même. Celle-ci est composée d’une âme métallique qui va constituer le métal d’apport pour la soudure et d’un enrobage qui va former une couche de protection contre l’oxydation. Cette couche de protection s’appelle le « laitier », elle devra être retirée lorsque la soudure aura refroidi. Les électrodes sont donc des consommables dont la composition et le diamètre doivent être adaptés au travail à réaliser.

Les principales difficultés de la soudure à l’arc sont :
• La difficulté d’amorçage : si on approche trop l’électrode des pièces à souder pour démarrer la soudure, l’arc électrique ne va pas se former et l’électrode va se coller sur les pièces à souder, ce qui provoque un court-circuit direct.

• La difficulté à maintenir la bonne distance entre la baguette et les pièces à souder : du fait de l’usure de la baguette, le soudeur doit en permanence ajuster sa position.

Les postes à souder à transformateur sont appelés postes « shunt« . Les postes MMA inverter sont une évolution de cette technologie, ils utilisent un transformateur électronique qui régule en permanence la puissance en sortie. Les postes MMA inverter sont plus compacts et légers, ils permettent une meilleurs qualité de soudure grâce à leur régulation précise de la puissance et sont en général équipés d’une sécurité coupant le courant en cas de collage de l’électrode.

Un poste à souder MMA est plutot adapté aux petits travaux (réparations, etc.) qu’à la production :
– il est plus facile à transporter car il ne nécessite pas de bouteille de gaz
– il est moins perturbé par les courants d’air pour une utilisation en extérieur
– il permet de souder la plupart des métaux en changeant simplement la baguette
– il permet d’atteindre des soudures difficiles d’accès grâce à la longueur des baguettes
– c’est la technologie la moins chère

Le poste à souder MIG/MAG est également un poste à souder à l’arc, mais l’électrode enrobée est remplacée par une bobine de fil qui se déroule dans la torche de soudage au fur et à mesure que le fil est consommé par la soudure. Pour protéger le cordon de soudure de l’oxydation produite par l’air ambiant, l’enrobage de l’électrode est remplacé par un gaz qui est diffusé au niveau de la soudure par le biais de la torche.

• La soudure MIG (Metal Inert Gaz) utilise un gaz inerte comme l’argon ou l’hélium. Elle est adaptée à l’acier inox, aux alliages légers et aux métaux non ferreux.
• La soudure MAG (Metal Active Gaz) utilise un mélange d’argon et de CO2, ou d’argon et d’oxygène, qui va réagir avec la soudure pour en améliorer la qualité. Elle est réservée aux aciers au carbone.

En choisissant le bon gaz, la soudure MIG/MAG permet de souder tous les métaux courants.

Les postes à souder MIG/MAG produisent des soudures de meilleure qualité que les postes à souder MMA, ils permettent de souder des tôles plus fines et sont plus adaptés à la production, à l’automatisation et à la robotisation. La soudure MIG/MAG est également la plus simple à apprendre.

Il est aussi possible d’utiliser un poste à souder MIG sans gaz d’apport. Pour cela, il suffit de remplacer le fil plein par du fil fourré contenant une poudre qui se vaporise lors de la soudure pour produire la couverture gazeuse inerte qui protège la soudure de l’oxydation. La soudure MIG avec gaz permet d’effectuer des soudures plus propres et le fil plein est moins cher que le fil fourré, en revanche, la soudure sans gaz permet de s’affranchir de la manutention des bouteilles de gaz, elle est moins sensible aux courants d’air donc plus adaptée au travail en extérieur et offre une meilleure pénétration de la soudure dans les matériaux épais.

Le poste à souder TIG utilise un gaz neutre (gaz inerte), une électrode non fusible et un métal d’apport. Dans certains cas, la soudure peut être réalisée sans apport de métal. Le poste à souder TIG permet de souder de faibles épaisseurs.

Il peut être manuel (le soudeur tient la baguette de métal d’appoint dans son autre main) ou semi-automatique (le poste à souder est équipé d’un dévidoir pour le métal d’apport). Ce procédé est principalement utilisé pour les métaux non ferreux tels que le titane ou l’aluminium. Si un métal d’apport est nécessaire, celui-ci est non enrobé car la zone de soudure est protégée de la corrosion par le gaz inerte. Ce type de soudure est très apprécié parce qu’il permet d’obtenir une très haute qualité de soudure, notamment lorsqu’il faut réaliser des soudures étanches ou des soudures de tôles fines.

La torche de soudage TIG nécessite un refroidissement. Pour les intensités de soudage faibles, le refroidissement fourni par le gaz est suffisant, en revanche pour les intensités plus élevées il faudra se tourner vers une torche à refroidissement liquide.

L’électrode peut être en tungstène ou en alliage de tungstène, le choix  dépend des métaux à souder. Elle est non fusible (ne participe pas à l’apport de métal pour la soudure) mais elle s’use tout de même et doit être affûtée régulièrement car la qualité de l’arc électrique dépend de la forme de sa pointe.

Malheureusement, il n’existe pas de procédé de soudage et de poste à souder adapté à toutes les applications. Pour choisir un poste à souder il faut se poser les bonnes questions et bien peser les avantages et inconvénients de chaque technique par rapport à l’utilisation que l’on va avoir de cet équipement.

Voici les principaux critères que vous devrez prendre en compte :

• L’utilisation :

• Les matériaux  :

Un poste à souder MMA peut souder la plupart des métaux en changeant de baguette, mais souder de l’aluminium avec ce procédé est difficile et demande beaucoup de compétences de la part du soudeur.

Un poste à souder MIG/MAG peut souder tous les métaux courants, mais il faut penser à changer de gaz de protection pour les aciers au carbone (soudure MAG).

Un poste à souder TIG peut souder tous les métaux avec le même gaz de protection, il permet aussi de souder le titane.

• L’épaisseur  :

Quel que soit le procédé, plus l’épaisseur de matériaux à souder est importante, plus le courant nécessaire est élevé, il faut donc choisir un poste capable de délivrer le niveau de courant dont on a besoin.

• L’alimentation électrique :

Un poste à souder monophasé pourra délivrer une intensité de 200 A au maximum, alors qu’un poste triphasé pourra fournir entre 400 et 600 A.

• Le facteur de marche :

Le facteur de marche est un paramètre important dans le choix d’un poste à souder car il représente la capacité de l’équipement à travailler plus ou moins longtemps sans avoir besoin d’être arrêté pour refroidir.
Le facteur de marche est exprimé en pourcentage et correspond au temps d’utilisation en continu du poste sur une plage de 10 minutes.
Le facteur de marche est donné pour une ou plusieurs valeurs de courant de soudage. Plus le courant de soudage est élevé, plus le poste à souder chauffe rapidement et plus faible est le facteur de marche.

Exemple :
Un facteur de marche de 70 % à 100 A signifie que lorsque le poste est réglé à 100 A, il peut fonctionner 7 minutes en continu puis on doit le laisser refroidir pendant 3 minutes avant de pouvoir s’en resservir.