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Le dévidage constitue probablement le problème le plus fréquemment rencontré lors du passage du soudage GMAW de l'acier au soudage GMAW de l'aluminium. Les soudeurs rencontrent principalement des problèmes d'équipement tels que la fusion du fil de soudage en aluminium à l'embout de contact. Cela nécessite la coupure du système de dévidage et le remplacement de l'embout de contact. En outre, ces problèmes sont longs et coûteux à résoudre. Le présent article couvre les différents problèmes associés au dévidage dans le soudage GMAW de l'aluminium et comment surmonter ces problèmes.
Le dévidage, dans ce cas, peut être décrit comme la capacité à alimenter de manière constante le fil de soudage enroulé lors du soudage GMAW, sans interruption, pendant le procédé de soudage.
Le dévidage constitue un problème beaucoup plus important avec l'aluminium qu'avec l'acier. Cela est principalement dû à la différence entre les propriétés mécaniques du matériau. Le fil de soudage en acier est bricolé, il peut se dévider plus facilement sur une plus grande distance et peut supporter beaucoup plus de contraintes mécaniques excessives que l'aluminium.
L'aluminium est plus mou, plus susceptible d'être déformé ou rasé pendant l'opération de dévidage. Par conséquent, il nécessite beaucoup plus d'attention lors de la sélection et de la configuration d'un système de dévidage pour le soudage GMAW. Les problèmes de dévidage peuvent s'intensifier lors de l'utilisation de fils de plus petit diamètre et d'alliages d'aluminium plus tendres, tels que le 1100 et le 4043 par rapport aux alliages plus durs, tels que le 5356.
Les problèmes de dévidage se manifestent souvent sous la forme d'un dévidage irrégulier du fil ou de combustions (la fusion du fil de soudage à l'intérieur de l'embout de contact). Pour éviter des problèmes excessifs de dévidage de cette nature, il est important de comprendre l'ensemble du système de dévidage et son effet sur le fil de soudage en aluminium.
Bobine - Si nous commençons par l'extrémité de la bobine du système de dévidage, nous devons d'abord considérer les réglages des freins. La tension de réglage des freins doit être réduite au minimum. Seule une pression de freinage suffisante, pour empêcher la bobine de tourner librement lors de l'arrêt du soudage, est nécessaire. Toute pression allant au-delà augmente le potentiel de problèmes de dévidage et de combustion. Des systèmes de freinage électroniques et des combinaisons électroniques et mécaniques ont été développés pour apporter plus de sensibilité au système de freinage. Ils sont particulièrement utiles pour l'amélioration du dévidage du fil d'aluminium.
Guides et porte-fils d'entrée et de sortie - Les guides et les porte-fils d'entrée et de sortie qui sont généralement fabriqués à partir de matériaux métalliques pour le soudage de l'acier, doivent être fabriqués à partir d'un matériau non métallique tel que le téflon ou le nylon pour éviter l'abrasion du fil d'aluminium et la formation de copeaux sur celui-ci.
Rouleaux d'entraînement - Des rouleaux d'entraînement spécialement conçus pour le dévidage d'aluminium doivent être utilisés. Ceux-ci ont souvent des contours de type U avec des bords chanfreinés et non tranchants. Ils doivent être lisses, alignés et fournir une pression appropriée de rouleaux d'entraînement. Les rouleaux d'entraînement qui ont des bords tranchants peuvent provoquer la formation de copeaux sur le fil d'aluminium souple. Ces copeaux peuvent s'accumuler dans le système de dévidage et provoquer des combustions en raison d'obstructions à l'intérieur du porte-fil. Une pression excessive des rouleaux d'entraînement et/ou un mauvais alignement des rouleaux d'entraînement peuvent déformer le fil d'aluminium et augmenter la traînée de frottement dans le porte-fils et l'embout de contact.
Embout de contact - L'ID et la qualité de l'embout de contact ont une importance capitale. Vous ne devez utiliser que des embouts de contact spécialement conçus pour le soudage au fil d'aluminium. L'embout de contact doit présenter des alésages internes lisses sans bavures tranchantes sur les extrémités d'entrée et de sortie des pointes qui peuvent facilement créer des copeaux sur les alliages d'aluminium plus tendres. Le diamètre d'alésage de l'embout de contact doit être environ 10 à 15 % plus grand que le diamètre de l'électrode.
La qualité du fil de soudage utilisé pour le soudage GMAW peut influencer les caractéristiques de dévidage. Des éléments tels que le lissé de surface, le contrôle du diamètre du fil et le traitement final du fil pendant l'opération de bobinage peuvent favoriser ou compromettre la capacité de délivrer facilement le fil dans le système de dévidage. Les caractéristiques de qualité constante du fil de soudage d'aluminium doivent être prises en compte pour minimiser les problèmes de dévidage.
En termes de dévidage de fil d'aluminium, quatre systèmes de dévidage reconnus sont utilisés :
Pour le soudage de l'aluminium, avec les dévidoirs push et pull, des limitations sont reconnues en fonction de l'application et de la distance de dévidage. Ces systèmes sont généralement limités à une longueur pratique d'environ 12 pieds. Avec les dévidoirs push, la limite de distance de dévidage découle directement de la flexibilité du fil d'aluminium et de sa tendance à boucler et à se plier dans le porte-fil, et avec les dévidoirs pull elle provient d'une augmentation rapide de la traînée de friction dans le porte-fil, notamment en présence de coudes dans le conduit.
Les dévidoirs push-pull ont été développés pour résoudre les problèmes de dévidage de fil rencontrés par les autres systèmes et constituent la méthode la plus positive de dévidage de fil de soudage d'aluminium. Les systèmes push-pull peuvent améliorer le dévidage dans de nombreuses applications et sont souvent essentiels pour les opérations plus critiques/spécialisées telles que les applications robotiques et automatisées afin d'assurer un dévidage constant.
Le système de dévidage de torche à bobine est généralement conçu pour utiliser des bobines de fil de 1 lb montées dans la torche. Ces torches sont généralement refroidies par air et généralement limités à des tailles de fil plus petites et à un service léger. En raison de leur courant nominal relativement faible, elles ne sont pas parfaitement adaptés au soudage de production en continu intensif. Mais elles sont souvent assez efficaces pour le soudage par pointage et d'autres applications légères.
Le choix du système de dévidage le mieux adapté à chaque application est basé sur des facteurs tels que le type de soudage (léger ou intensif), la taille et l'alliage de l'électrode (grand ou petit diamètre/alliage d'apport dur ou tendre), besoin d'un long conduit flexible et importance de minimiser le coût des électrodes (un fil de plus grand diamètre est généralement moins coûteux qu'un fil de diamètre inférieur).
Les exigences des applications de soudage varient considérablement et le coût de chaque système de dévidage varie également. Le coût des temps d'arrêt dus aux problèmes de dévidage et aux pièces de rechange peut également être important. Pour ces raisons, vous devez choisir le système de dévidage le mieux adapté à votre application et le configurer pour optimiser son dévidage.