Soudage à l’arc électrique

La réalisation d’un châssis de test de grandes dimensions (90 centimètres de large) pour expérimenter les moteurs de R2-D2 a été l’occasion de souder de l’acier et de transmettre un savoir-faire particulier entre le maître (JP) et son élève (Julien).

Matériel

Appareil

La machine de soudage est de faible taille : rien à voir avec les bonbonnes à acétylène. A tel point qu’elle est portative (6 kilogrammes), on peut donc travailler dehors, tourner autour de l’établi, bref idéale pour une petite séance de soudure.

C’est un modèle Buddy Arc 180 de la marque ESAB. Elle permet l’utilisation d’électrodes enrobées, c’est ce qu’on appelle le procédé MMA. Le métal associé dans la fusion des éléments à joindre est enrobé d’une substance qui crée les conditions adéquates pour la soudure (décapant, anti-oxydation) et empêche que l’électrode ne colle instantanément.

L’intensité du courant est réglable de 5 ampères à 180 ampères. Le choix dépend de l’épaisseur des pièces à souder (de 1 à 5 mm) et du diamètre de l’électrode (équivalent à l’épaisseur).

La machine permet aussi le mode "TIG" mais ce sera pour une autre fois...

Masque de protection

Toute opération de soudure nécessite le port d’un masque contre les protections et contre les brûlures de la rétine par la lumière intense du métal en fusion.

Il s’agit d’un modèle Speedglas de la marque 3M. Sa particularité est d’être automatique : un écran à cristaux liquides s’obscurcit automatiquement lorsque la lumière démarre et il s’éteint automatiquement.

On comprend en regardant l’intérieur qu’il y a une pile qui active automatiquement l’allumage de l’écran. Cette fonction est désormais très répandue et évite qu’on soit obligé de relever le masque toutes les deux secondes pour regarder comment se passe la soudure.

Pratique

Les deux (ou plus) pièces à souder ensemble sont positionnées avec toutes sortes de cales et de pinces. Il faut qu’il y ait suffisamment de place pour venir avec l’électrode, ce qui ne pose pas de problème, mais surtout avec la pince qui fermera le circuit, et là c’est plus délicat pour les petites pièces, du fait de l’épaisseur des mords en plastique qui entourent la pince. Au pire on s’y reprendra à plusieurs fois.

On fixe l’électrode par sa partie dénudée à l’une des pinces. Une fois la machine allumée, on fixe l’autre pince à l’une des extrémités de la pièce, là où on n’aura pas à intervenir.

Avec l’électrode, on vient effleurer la zone jointive selon un angle de 45° : dès que l’électrode touche la surface métallique, le circuit est fermé et le courant fait fondre le métal. Les matériaux chimiques de l’électrode MMA entrent en action.

La fonte de l’électrode est assez lente (pour une intensité bien choisie et un diamètre pas trop faible) donc ceux qui ont l’habitude de souder de l’étain pour les circuits électroniques sont rassurés, ce n’est pas comparable !

On procède au début par petites touches, près des extrémités. Cela permet de s’assurer après repose des pinces (attention à ne pas faire de court-circuit) que les pièces soudées ont la bonne position, notamment font de beaux angles droits (90° pour ceux qui ont oublié). On peut encore agir à ce stade.

Puis on reprend les pinces, et on termine la soudure en formant un "cordon" : une ligne régulière. Quand on débute, le cordon de soudure réalisé n’est pas très long : on avance centimètre par centimètre.

La grande difficulté est d’arriver à voir correctement sa soudure : en effet, la soudure est recouverte d’une croûte appelée "laitier" qu’il faut casser avec un marteau pour pouvoir voir la soudure.

Résultat

Une fois les cordons de soudure terminés, on nettoie à la brosse métallique toutes les surfaces de la nouvelle pièce réunie et on vérifie qu’il n’y a pas de fausses soudures.

Bien en entendu, il faut plus d’une séance pour devenir autonome et comprendre tous les paramètres qui rentrent en jeu.