Le soudage est un moyen d’assemblage permanent destiné à créer une continuité de la nature des matériaux assemblés : métaux et matières plastiques notamment.
Le soudage autorise l’assemblage permanent par fusion des bords des pièces à réunir et évite les apports de pièces et produits d’union comme les rivets, les agrafes, la boulonnerie.
Le principe de la soudure à froid
L’appellation de soudage s’applique dès lors que deux pièces sont réunies de façon à ce que la continuité de la matière entre les deux éléments soit telle qu’au niveau atomique ces deux pièces n’en forment qu’une seule.
Pour cela, le soudage requiert une dilution du métal d’apport dans les matériaux à souder.
L’appellation de soudage est toute de même dévaluée dans les produits de soudure à froid pour les métaux. Comparable à une colle chargée en matériau identique à celui des pièces à réunir, la soudure à froid assure parfois la dilution superficielle du plastique et des polymères, mais pas celle des métaux.
Description de cette soudure
La soudure à froid chimique est un produit comprenant un polymère à deux composants et une charge liquide ou en poudre métallique ou minérale.
Les trois composants mélangés au moment de l’emploi se polymérisent entre eux par réaction chimique et leur durcissement fixe durablement la charge d’apport remplissant la gorge entre les pièces à souder.
Un autre procédé très récent de soudure à froid sans aucun produit d’apport est la soudure à froid par impulsion magnétique. En mettant en œuvre des forces électromagnétiques pour produire un champ induit au sein des métaux à souder, la soudure par impulsion magnétique se passe de produits de soudure ou d’élévation de température.
Une bobine est placée au-dessus des pièces à souder sans contact avec les surfaces.
- Un cycle de soudage très court délivre un important flux d’énergie (100 000 A) dans la bobine qui induit un champ de Foucault intense dans une des deux pièces.
- C’est la répulsion entre les champs magnétiques qui donne une très grande accélération (>300 m/s) à la pièce externe en direction de la pièce interne jusqu’à la pénétration au niveau moléculaire de l’assemblage métallique, car le métal a été poussé au-delà de sa tension élastique.
La soudure à froid peut être coulée ou injectée avec une viscosité variable et même en pâte. L’épaisseur appliquée en une seule fois peut varier de 1/10ème de mm à plusieurs centimètres et des passes multiples sont possibles après un long temps de séchage.
Le soudage à froid se passe donc de poste de soudure et de chauffe des matériaux, il ne nécessite qu’un dispositif d’injection de la soudure.
Les matériaux pouvant être soudés à froid
Chaque métal ou alliage de métaux, chaque plastique ou polymère ou matériau nouveau ayant ses propres caractéristiques, une méthode de soudage à froid est appliquée par matériau.
On distingue principalement pour les métaux :
Pour les plastiques et les matériaux à base de polymère, c’est la ductibilité du matériau qui permettra ou non la soudure à froid. La ductibilité est sa capacité à être déformé plastiquement, sans que le matériau ne rompe tout en conservant à l’issue sa forme initiale.
L’appareil de soudure à froid
Pour la soudure à froid des fils métalliques, il existe un appareil de soudage à froid qui assure une déformation plastique en compression pour unir ensemble deux bouts de fil. Le métal d’apport étant le fil lui-même et l’énergie pour unir les fils est la force de l’opérateur au travers de la machine à souder.