Vous êtes-vous déjà demandé comment les carrosseries automobiles sont conçues avec une structure sans joint apparent ? Comment la tôle peut-elle être assemblée sans vis ? Ou encore comment certaines usines utilisent une étincelle plutôt qu’un chalumeau ? Si oui, bienvenue dans le monde du soudage par points.

Beaucoup seraient surpris par la simplicité du procédé, la variété des matériaux utilisables et les gains de temps et d'argent qu'il permet. C'est pourquoi nous allons expliquer le procédé de soudage par points, notamment son application à l'aluminium, à l'acier inoxydable, au cuivre et à la tôle.

Vous apprendrez également des techniques pratiques de soudage par points pour éviter les joints fragiles, les perforations et le gaspillage de matériau. Commençons.

Qu'est-ce que le soudage par points ?

Soudage par points en cours

Le soudage par points, également appelé soudage par résistance, est une méthode de soudage de tôles métalliques. Contrairement au soudage à la molette, le soudage par points concentre le courant électrique et la chaleur en un seul point.

Pendant un court instant, le métal au point de contact fond puis refroidit rapidement, formant ainsi une liaison intermétallique entre les tôles. Ce procédé de soudage ne nécessite ni métal d'apport, ni long temps de chauffe, ni gaz de protection. On trouve facilement des soudures par points tout autour de soi, même sans s'en rendre compte.

Les portes et les cadres automobiles contiennent des milliers de points de soudure, ainsi que des conduits d'aération., armoires et enceintes On utilise également le soudage par points dans les ateliers de tôlerie industrielle. On le retrouve dans les assemblages électriques, les appareils électroménagers et même la construction aéronautique. Il ne nécessite quasiment aucune préparation.

Les tôles à souder par points sont positionnées, la soudure est amorcée et le processus est terminé. Pour les opérations à grande échelle, ce procédé s'avère rentable. Le soudage par points est également idéal si vos applications exigent une faible déformation, un nettoyage minimal et un traitement rapide.

Comment réaliser une soudure par points ? (Processus étape par étape)

Que vous utilisiez un petit poste de soudage par points portatif ou de grandes machines industrielles automatisées, les principes de base du soudage par points restent quasiment toujours les mêmes. Le procédé repose sur la simplicité, la répétition et l'efficacité. Il vous suffit de suivre correctement ces étapes.

1. Préparer le métal

Il est primordial de commencer avec un métal propre. Il faut donc éliminer les oxydes, la graisse, la poussière, la saleté, tous les revêtements et même la peinture.

Sur des tôles lisses et brillantes, le courant électrique circulera et se répartira uniformément sur la soudure, chauffant la zone de soudure selon vos besoins. Si la surface reste sale, la soudure sera fragile, voire impossible.

2. Superposez les feuilles

Puisque vous ne pouvez pas joindre les deux bords, comme en TIG ou soudage MIG, Il faut faire se chevaucher les tôles. Le soudage par points ne fonctionne que pour les couches superposées. Le courant pourra traverser les deux tôles et les fusionner simultanément au point de contact.

3. Positionner les électrodes

Du moment que les électrodes sont en cuivre, vous pourrez les positionner contre les surfaces des métaux. Appliquez une pression pour assurer un contact uniforme. Un contact irrégulier entraînera une mauvaise répartition de la chaleur et des soudures fragiles.

4. Appliquer une pression

N'oubliez jamais d'appliquer une pression pour bien plaquer les métaux l'un contre l'autre avant le passage du courant. Cela permettra au soudeur de combler les interstices et de maintenir les tôles fermement pressées afin d'éviter les arcs électriques.

5. Passer le courant

Lorsqu'on fait passer un courant électrique, parfois pendant moins d'une seconde, à travers des feuilles de métal qui se chevauchent, il provoque la fusion d'une petite zone. C'est ainsi que se forme le fameux “ point de soudure ”.”

6. Relâcher et refroidir

Une fois le courant coupé, la pastille se solidifie sous pression et la jonction est définitivement fusionnée par solidification du métal. Le placement régulier des soudures le long du joint permet aux deux tôles de ne former plus qu'une seule pièce.

La science derrière le soudage par points par résistance

Mécanisme de soudage par points 

Décomposons le mécanisme de soudage par points en termes simples.

Pour le soudage par points, on prend deux feuilles de métal et on les positionne entre deux électrodes en cuivre.

Les électrodes sont ensuite pressées l'une contre l'autre afin de comprimer les feuilles. Une brève impulsion de courant électrique traverse alors les feuilles métalliques.

Au point de contact du métal où circule le courant, une chaleur intense se produit. Le métal fond alors rapidement, et lorsque les électrodes sont écartées, le métal en fusion se refroidit pour former une soudure. Nul besoin d'ajouter de métal d'apport, de gaz ou de bain de fusion. Il suffit d'appuyer, de produire une étincelle, puis de relâcher.

Le métal présente une certaine résistance électrique, ne laissant passer qu'un courant limité. L'accumulation de chaleur due à la résistivité du métal est ce qui permet la fusion des feuilles de métal.

Vous comprenez donc pourquoi le soudage par points est qualifié de soudage par résistance. C'est la méthode la plus rapide et la plus efficace pour assembler des tôles sans risque de déformation ni de bavure.

Pourquoi les fabricants adorent-ils le soudage par points ?

Vous comprenez maintenant le fonctionnement du soudage par points. Voyons pourquoi il est si largement utilisé dans les usines pour une production rapide.

Avantages du soudage par points

Au quotidien, le soudage par points est considéré comme l'une des méthodes d'assemblage métallique les plus fiables. Une bonne soudure par points ne prend que quelques secondes. Il s'agit d'un point de soudure solide, fusionné de façon permanente à travers les deux tôles, et non d'une simple liaison superficielle. Contrairement aux boulons, elle ne se desserre pas, ne se désagrège pas sous l'effet des vibrations et ne se fissure pas comme les joints soudés.

• Vitesse rapide –  La rapidité du processus est tout simplement stupéfiante, chaque soudure ne prenant que quelques secondes.

• Pas de gaz de remplissage ni de gaz de protection – Le procédé est également très économique puisqu'il ne nécessite ni métaux d'apport, ni gaz de protection, ni nettoyage approfondi par la suite.

• Distorsion minimale – Le soudage par points permet de maintenir les tôles métalliques à plat, minimisant ainsi les déformations, tandis que le procédé crée des liaisons solides, même sur des tôles qui se chevauchent.

• Automatisation facile – Automatisez facilement vos processus. Le soudage par points par résistance vous permet de reproduire fidèlement la taille, la profondeur et la résistance de la soudure.

Applications industrielles courantes

On le retrouve utilisé dans la production de masse dans les usines automobiles, les fabricants d'appareils électroménagers et les ateliers de fabrication métallique.

Le soudage par points est le procédé de choix pour la fabrication de produits en tôle qui doivent présenter des soudures identiques, propres et fiables.

Les industries automobile et aérospatiale font appel aux soudures par points pour garantir la solidité et la sécurité à long terme. Tant que le métal n'est pas corrodé et que la soudure a été réalisée avec la pression et le courant appropriés, une soudure par points peut durer toute la durée de vie du produit.

Soudage par points de tôles – Principal Matériels

L'application principale du soudage par points est l'assemblage de tôles. Le soudage par points de tôles superposées est une technique courante dans l'industrie automobile, le secteur du CVC et la petite métallurgie. On peut utiliser le soudage par points sur des matériaux d'une épaisseur de 0,5 mm à 3 mm, mais il est également possible de souder des tôles plus épaisses à des intensités et des pressions plus élevées.

En observant attentivement les portières de voiture, les armoires métalliques ou les conduits de ventilation, on remarque des marques circulaires régulièrement espacées. Ce sont des traces de soudage par points. Ces soudures sont robustes et rapides à réaliser, ce qui rend le soudage par points idéal pour assembler deux tôles de métal comme une seule pièce.

Soudage par points de l'aluminium – Défis courants

Le soudage par points de l'aluminium est possible, bien qu'il présente plus de difficultés que celui de l'acier. L'aluminium possède une conductivité thermique élevée, une faible capacité thermique et une faible résistance électrique. De ce fait, il est impossible de le chauffer autant que d'autres matériaux lors du soudage.

Pour obtenir une soudure par points solide, il est nécessaire d'utiliser un courant de soudage élevé, des surfaces propres et des électrodes correctement entretenues. On trouve de nombreux exemples de soudure par points sur l'aluminium : panneaux, pièces d'avion, boîtiers, batteries et autres structures légères.

Cependant, des assemblages propres, rapides et fiables ne sont possibles que si le métal est correctement préparé au préalable. Le facteur de préparation le plus important est la propreté des surfaces à assembler. L'aluminium s'oxyde facilement et les couches d'oxyde d'aluminium emprisonnent le courant de soudage, ce qui entraîne des soudures de mauvaise qualité, voire l'absence totale de soudure.

1. Avant de commencer à souder, assurez-vous que votre surface en aluminium est propre.
2. Appliquez ensuite la pression appropriée et assurez-vous que les électrodes de soudage sont pointues et exemptes de défauts.

Avec la configuration adéquate, vous pouvez obtenir des soudures par points sur aluminium solides et durables.

Soudage par points de l'acier inoxydable – Techniques clés

Le soudage par points de l'acier inoxydable est plus courant qu'on ne le pense. Correctement réalisé, c'est également une technique efficace pour souder les métaux. L'acier inoxydable ayant une faible conductivité électrique, il chauffe rapidement sous l'effet du courant de soudage par points.

Par conséquent, vous pouvez réaliser des points de soudure robustes en un temps record. Les résultats sont nets, compacts et d'une grande durabilité. Le soudage par points de l'acier inoxydable offre de nombreux avantages : résistance à la corrosion, esthétique et aptitude aux applications médicales et alimentaires.

On trouve des soudures par points dans les appareils électroménagers, les systèmes d'échappement, le mobilier, les cuisines professionnelles et les équipements de précision. L'acier inoxydable présente l'inconvénient de surchauffer et de se déformer facilement. Par conséquent, pour obtenir des soudures parfaites, il est indispensable de trouver un équilibre optimal entre la pression, la brièveté des impulsions de courant et les temps de refroidissement entre chaque point de soudure.

Il en résulte des soudures fines et régulières, qui ne brûlent pas, ne se décolorent pas et ne déforment pas le matériau de base. Ainsi, le soudage par points de l'acier inoxydable peut être réalisé de manière très efficace et propre lorsque les réglages et les techniques sont précis.

SSoudage en bain de cuivre – Réglages et précautions

Le soudage par points du cuivre est possible, mais c'est un métal difficile à travailler. En effet, le cuivre est un excellent conducteur d'électricité et de chaleur. Au lieu de laisser la chaleur s'accumuler au point de soudure, il la dissipe en grande partie. C'est pourquoi il est difficile de former un point de fusion.

Ainsi, pour le soudage par points du cuivre, il vous faudra un courant plus élevé que la normale, des électrodes plus puissantes et un temps de soudage précis. De plus, il est impératif de s'assurer que la surface du métal est parfaitement propre, car l'oxydation ou la contamination aggravent les difficultés de soudage.

Une fois les réglages bien maîtrisés, le cuivre peut être soudé de manière fiable. Cependant, il faut garder à l'esprit qu'il exige un contrôle bien plus précis que l'acier ou l'acier inoxydable. Le soudage par points du cuivre est utilisé pour la fabrication de composants électriques tels que les cosses de batterie, les barres omnibus et les contacts conducteurs. Dans ces cas, la résistance et la conductivité sont essentielles.

L'essentiel est de ne pas chercher à accélérer le processus. Il faut privilégier la précision et la puissance à la vitesse. Avec les outils adéquats et des matériaux propres, vous obtiendrez des soudures par points en cuivre solides et régulières.

Soudage par points comparé aux autres méthodes de soudage

Le soudage par points fonctionne différemment du soudage MIG, TIG ou à l'électrode enrobée. Il ne produit ni cordon, ni bain de fusion, ni métal d'apport, ni torche, ni fil, et ne nécessite pas de soudage bord à bord. Le soudage par points est utilisé pour l'assemblage de tôles se chevauchant. Deux pièces sont pressées l'une contre l'autre, et une brève impulsion de courant est appliquée sur les zones de métal à fusionner, au niveau de petits points de contact.

Cela rend le soudage par points plus rapide, plus propre et bien plus facile à automatiser. Les points de soudure garantissent la solidité sans que le métal ne se déforme ni ne laisse de joints visibles. C'est pourquoi les constructeurs automobiles de grande série utilisent le soudage par points. On comprend ainsi comment chaque voiture moderne est fabriquée grâce à de nombreux points de soudure, parfaitement alignés le long de la carrosserie pour assurer sa cohésion.

Soudage par points vs soudage par points TIG

Il est compréhensible que de nombreux débutants soient perplexes face à cette situation. Contrairement au soudage par points par résistance traditionnel, qui utilise des électrodes et une résistance électrique, le soudage TIG par points utilise une torche à gaz qui crée un petit point de fusion dans les pièces métalliques à assembler. C'est un peu comme la formation d'un petit bain de fusion TIG.

Le résultat est une soudure nette, précise et sans déformation. Le soudage TIG par points est idéal pour un contrôle précis, une finition plus esthétique ou en l'absence de soudeuse par résistance. Il est particulièrement adapté à l'acier inoxydable et aux tôles fines.

Cette technique convient également aux joints apparents où l'esthétique est primordiale. Elle peut prendre plus de temps que le soudage par points par résistance, mais la qualité du travail obtenu justifie le temps d'attente.

Soudage par points ou rivetage : lequel est le meilleur ?

Ce sont deux méthodes courantes d'assemblage de tôles, mais elles excellent dans des situations différentes. Le soudage par points est généralement plus rapide, plus propre et plus efficace.

Voici un tableau comparatif rapide et clair pour vous aider à choisir la méthode qui vous convient.

Quelle est la résistance du soudage par points ?

Le soudage par points par résistance permet de réaliser une liaison unique entre des tôles. Correctement exécuté, un point de soudure crée un joint si solide qu'il déchirera les tôles au lieu de rompre la soudure elle-même.

La résistance des soudures par points varie en fonction du matériau utilisé. D'autres facteurs tels que la configuration du joint, l'épaisseur des tôles, la pression exercée, le courant de soudage, les conditions de fonctionnement des électrodes et la propreté des surfaces métalliques sont également importants.

En ajustant tous les paramètres de manière optimale, vous obtiendrez un point de soudure présentant la configuration souhaitée. La résistance et la fiabilité de l'assemblage sont remarquables compte tenu de la taille du point de soudure et du temps d'exécution relativement rapide.

Conseils pour un soudage par points optimal

Il existe de nombreuses façons d'obtenir des soudures propres. Même les soudeuses par points les plus puissantes ne peuvent compenser de mauvaises techniques et un travail préparatoire insuffisant. En adoptant quelques habitudes de travail simples, vous obtiendrez des joints plus résistants et systématiquement sans défaut.

Gardez la surface métallique propre

La rouille, l'huile, la graisse et la peinture bloquent le courant électrique. Plus la surface est propre, plus la soudure est résistante. Il est donc indispensable de procéder à un léger ponçage ou à un nettoyage pour améliorer considérablement la fusion.

Tenez fermement le matériau

Le soudage par points ne fonctionne que si les deux tôles sont fermement pressées l'une contre l'autre. S'il y a un espace, la chaleur se propage et le point de soudure ne se forme pas correctement.

Prenez soin des électrodes

Des électrodes usées ou sales entraînent des soudures fragiles et des marques disgracieuses. Il est donc important de maintenir vos électrodes en bon état et propres pour garantir un courant stable et une bonne pénétration.

Contrôle de la pression et de la chaleur

Une pression excessive écrase la soudure. Un nombre insuffisant de brûlures. Il ne faut jamais se précipiter, car le métal a besoin d'un instant pour refroidir entre chaque soudure. Pour une meilleure résistance, espacez chaque point de soudure d'environ 2,5 à 5 cm.

En suivant ces conseils, vous obtiendrez systématiquement des résultats professionnels et fiables. N'oubliez pas que la qualité d'une soudure repose sur de bonnes habitudes, et non sur des machines coûteuses.

Explication du matériel de soudage par points

Machine à souder par points

Bien que le soudage par points ne soit pas une solution universelle, la machine la mieux adaptée dépend du matériau à souder, de son épaisseur et du volume de production.

Même si vous n'êtes qu'un soudeur d'établi débutant, vous pouvez réaliser des soudures solides de qualité professionnelle à un prix bien inférieur à celui des outils industriels.

Examinons ensemble le matériel dont vous avez besoin.

Le soudage par points peut-il perforer le métal ?

Soudage par points par brûlure

Bien sûr, une tôle trop fine, une puissance excessive ou une pression mal maîtrisée peuvent créer des trous au lieu d'une soudure nette. Le soudage par points est rapide ; par conséquent, même un léger décalage dans le temps de soudage peut avoir des conséquences importantes. Il faut se rappeler qu'une chaleur excessive peut créer un cratère, tandis qu'une chaleur insuffisante fragilisera la soudure.

C'est pourquoi le souci du détail et la maîtrise de la technique sont essentiels. Il faut fixer fermement le métal, contrôler la puissance avec précision et veiller à ce que le temps de soudage soit de l'ordre de la fraction de seconde. Si l'on parvient à équilibrer tous ces paramètres, la soudure est parfaite et ne perfore pas le matériau.

Où le soudage par points est-il utilisé dans la vie réelle ?

Soudage par points d'une pièce automobile par bras robotisé

Le soudage par points n'est pas réservé aux usines ; il est utilisé presque partout autour de nous. Si deux tôles sont assemblées proprement et rapidement, il y a de fortes chances qu'un soudeur par points ait réalisé le travail.

Vous trouverez ci-dessous un tableau vous permettant de comprendre dans quels cas le soudage par points peut être utilisé.

Faut-il utiliser le soudage par points ?

Le soudage par points est sans doute l'une des solutions les plus judicieuses pour le travail de la tôle, notamment pour réaliser des joints solides, rapides et précis. Économique et facile à maîtriser, il ne nécessite ni métal d'apport, ni gaz, et n'engendre aucune déformation supplémentaire. Il permet d'obtenir aisément des résultats professionnels et précis.

Dans le monde industriel moderne, le soudage par points est omniprésent, des panneaux automobiles aux batteries en passant par les appareils électroménagers. Maîtrisez-le et vos projets gagneront instantanément en solidité, en propreté et en efficacité. Pour le soudage de tôles, le soudage par points est indispensable.

FAQ

– Quelle est la durée de vie d'une soudure par points ?

Vous pouvez facilement vous attendre à 20, 30, voire 50 ans.

– De combien de places avez-vous besoin ?

Plusieurs facteurs déterminent le nombre de points de soudure nécessaires. Il faut tenir compte de l'épaisseur de la tôle, du type de matériau, de la charge appliquée à l'assemblage et de l'utilisation prévue. Bien entendu, davantage de points de soudure sont nécessaires pour les composants plus épais et soumis à des contraintes plus élevées.

La règle générale préconise une soudure tous les 20 à 50 mm (environ ¾ à 2 pouces) de la couture. Des soudures supplémentaires doivent être réalisées aux angles, aux coudes et sur les parties de la couture susceptibles de supporter des charges et de transmettre des vibrations.

Pour toute construction structurelle, n'hésitez pas à multiplier les points de soudure. C'est rapide et gratuit, sans risque de surpoids. Au contraire, cela renforce considérablement les assemblages et améliore leur durabilité. Plus de points de soudure garantissent un produit final plus solide.

– Le soudage par points est-il sans danger pour les débutants ?

Oui, le soudage par points est étonnamment facile à apprendre. Beaucoup s'imaginent que le soudage est un procédé complexe, source d'étincelles vives, d'arcs électriques irréguliers et de fumée, et qu'il implique un nettoyage fastidieux. Or, le soudage par points est bien plus paisible. Il n'y a ni longues étincelles, ni projections de laitier, ni baguettes d'apport, ni gaz de protection, et, au pire, une légère odeur de fumée.

En tant qu'opérateur de machine à souder par points, votre tâche consiste simplement à fixer les pièces, à presser les électrodes et à attendre que la soudure se fasse sur une zone précise et contrôlée. Cela dit, un équipement adapté est indispensable. Le port de gants et de lunettes de protection est obligatoire car les électrodes peuvent chauffer et provoquer des étincelles.

Mais comparé au soudage MIG ou TIG, l'apprentissage est beaucoup plus facile. Nul besoin de se soucier du bain de fusion, du fil d'apport ni de la vitesse de déplacement : l'apprentissage est ainsi grandement facilité.

Une fois les réglages de la machine effectués, il suffit d'attendre : la soudure sera solide, régulière et, surtout, rapide. Pour les petits ateliers, les écoles et les amateurs, le soudage par points est une méthode simple et sûre pour réaliser des soudures de qualité professionnelle.

Ressources supplémentaires:

Soudage par points – Source : Wikipédia

Types de soudage par résistance – Source : TWI