Brevet FR2006751A1 — publié le 19700102

La présente invention concerne un procédé de soudage par points et s'applique notamment au soudage par points d'un article tel qu'un joint en nid d'abeilles sur un support. Lorsqu'on soude par points un joint en nid d'abeilles sur un support, à 5 moins que les faces des alvéoles du joint destinées à être appliquées contre le support ne soient usinées à plat, ce qui est onéreux et consomme de la matière première, ces faces présentent généralement des points saillants et des points déprimés. Quand on applique une électrode sur un alvéole et une électrode sur le sup-10 port, les points saillants ont tendance à brûler et les points déprimés risquent d'être mal soudés au support du fait de la différence entre la résistance relativement élevée au niveau des points saillants et la résistance relativement faible aux points déprimés» On s'est aperçu que si on applique au moyen des électro-15 des une pression suffisante pour aplatir ou écraser les points saillants, la soudure peut se rompre ou se déformer inutilement par suite du cisaillement produit entre les alvéoles adjacents par les différences de forces exercées sur ces alvéoles. On attribue ce fait à la tendance qu'a l'électrode d'écraser les points saillants 20 sur la face du joint qui est en contact avec l'électrode, ces points saillants en principe ne correspondant pas à ceux de l'interface de la soudure. Le même problème se pose lorsque le profil de la face du support la plus éloignée de la soudure est irrégulier* Dans ce cas, à moins d'utiliser une électrode de conformation appropriée, il se 25 produit une résistance relativement élevée dans la partie du support sur laquelle l'électrode est appliquée, et de la même façon, les points saillants des alvéoles tendent à brûler et les points déprimés à ne pas être soudés correctement au support* La présente invention a pour but un procédé de soudage 30 qui évite ces inconvénients ou les réduit considérablement. Le procédé suivant l'invention consiste à appliquer sous pression, sur la face externe d'un élément une électrode métallique électroconductrice déformable ou ductile, dans un sens propre à assurer un contact sensiblement uniforme entre les faces adjacentes 35 des éléments à souder ensemble, de façon que lorsque le courant de soudage circule, il soit réparti sensiblement uniformément dans les surfaces adjacentes pour établir un soudage satisfaisant» L'électrode peut être déformable et être constituée par un tampon» 40 Ce tampon peut comprendre un support métallique creux con 69 12537 2 2006751 tenant une pluralité de fils métalliques électroconducteurs qui dépassent axialement de l'une des faces internes du support. L'électrode peut être ductile et être constituée par une feuille ductile électroconductrice qui entoure un support creux 5 élastique imperméable aux fluides, des moyens permettant d'introduire un fluide sous pression à l'intérieur du support pour le gonfler et déformer la feuille afin qu'elle se conforme étroitement à la face de l'élément sur lequel la feuille est appliquée» Le procédé de la présente invention s'applique à n'impor-10 te quelle opération de soudage dans laquelle les éléments à souder, bien qu'assez flexibles pour être amenés en coïncidence lorsqu'on exerce sur eux une pression uniforme selon l'invention, ne pourraient pas sans cette pression se conformer suffisamment l'un à l'autre pour être soudés convenablement et ne pourraient pas être amenés à 15 coïncider si la pression était exercée au moyen d'électrodes rigides classiques. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réa— 20 lisation de l'invention. Sur les dessins : La figure 1 est une vue schématique partielle d'un mode de réalisation d'une électrode de soudage suivant l'invention appliquée sur un joint. 25 La figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 1, montrant l'électrode appliquée sans pression sur le joint. La figure 3 est une vue analogue à la figure 2 mais représente l'électrode appliquée sous pression. 30 La figure 4 est une vue schématique partielle de l'élec trode de la figure 1 appliquée à un support» La figure 5 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 4. La figure 6 est une vue schématique partielle d'un autre 35 mode de réalisation d'une électrode de soudage suivant l'invention appliquée sur un jointo La figure 7 est une vue schématique partielle d'encore un autre mode de réalisation d'une électrode suivant l'invention, appliquée sur un joint et représentée en coupe0 40 Comme représenté sur les figures 1 à-3 des dessins, un 69 12537 3 2006751 joint métallique en nid d'abeilles 1D par exemple est appliqué sur un support 11 qui peut être une bague métallique. L'une des faces 12 du joint vient buter contre l'une des faces 13 du support. Une électrode déformable 14 est constituée par un tampon qui com-5 prend un support métallique creux 15 renfermant une pluralité de fils de cuivre 16 qui dépassent axialement de l'intérieur du support 150 Cette électrode est appliquée sur la face 17 du joint 10 la plus éloignée du support 11» de façon que les fils 16 butent contre la face 17. L'éléetrode est pressée contre la face 17 de 10 manière à ne pas venir seulement en contact étroit avec le joint mais à se déformer pour répartir la pression appliquée par l'électrode sur le joint afin de contribuer à aplatir ou réduire les points saillants 18, 19 (figures 2 et 3) du joint sans endommager ce dernier, et de manière à assurer un contact sensiblement uni-15 forme entre les surfaces adjacentes 12, 13 du joint et du support. Comme représenté schématiquement sur les figures 3 et 4, l'électrode n'écrase pas les points saillants 1B de la face 17 du joint comme le ferait une électrode rigide, mais les fils 16 viennent individuellement en contact avec les points saillants 18 et avec 20 les points déprimés 20, de sorte que lorsque l'électrode est pressée contre le joint, les fils provoquent en 21 l'aplatissement des points saillants 19 (figure 2) contre la face 13 du support, ce qui amène les parties de l'alvéole correspondant aux points saillants 10 en contact avec la face 13 et établit un contact sensiblement 25 uniforme entre les faces adjacentes 12 et 13 du joint 10 et du support 11 *. Lorsqu'on applique ensuite une autre électrode 22 sur la face du support 11 la plus éloignée du joint 10, le courant circule entre les électrodes 14 et 22 et est réparti assez régulièrement entre les surfaces 12 et 13 pour effectuer des soudures satis-30 faisantes, entre les surfaces adjacentes du joint et du support» Sur les figures 4 et 5 on a représenté un joint en nid d'abeilles 23 qui est à souder sur un support 24 dont la face 25 la plus éloignée du joint est irrégulière (figure 5). Une électrode déformable 14', analogue à celle décrite dans le mode de réa-35 lisation des figures 1 à 3 est appliquée sous pression sur la face 25, de façon que les fils 16' butent contre cette face. Lorsque l'électrode 14' est appliquée sous pression elle se déforme non seulement pour venir en contact étroit avec les contours de la face 25 mais pour appliquer une pression sensiblement uniforme 40 sur la zone du joint disposée en-dessous de l'électrode afin de 69 12537 4 2006751 contribuer à aplatir ou à réduire les points saillants du joint (comme représenté sur les figures 3 et 4) sans endommager ce dernier, et afin d'établir un contact suffisamment uniforme entre les faces adjacentes du joint et du support. Lorsqu'on applique une 5 autre électrode 22' sur la face du joint en nid d'abeilles 23 la plus éloignée du support 24, le courant circule alors assez régulièrement entre les deux faces adjacentes pour former des soudures satisfaisantes entre les faces adjacentes des alvéoles et le support» Si on le désire, on peut également appliquer une électrode défor— 10 mable sur la face du joint la plus éloignée de la zone de soudure» Dans ces deux modes de réalisation, les fils 16, 16* fortement conducteurs des électrodes déformables 14, 14* sont équivalents à un grand nombre de petites électrodes et du fait qu'une pression est appliquée régulièrement par l'électrode déformable 15 pour aplatir ou réduire les points saillants des alvéoles du joint, il n'est pas nécessaire d'usiner la face de ce dernier pour le souder. Il est bien évident que les caractéristiques de l'électrode peuvent varier en fonction du but envisagé. C'est ainsi qu'on 20 peut modifier le nombre des fils 16 ou 16* des électrodes 14 ou 14', ou leurs dimensions pour atteindre le degré de souplesse et de flexibilité voulu. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le tampon est remplacé par une électrode ductile 26 constituée par exemple 25 par un ruban de cuivre tressé ou par un autre matériau électroconducteur ductile en bande ou en feuille. Comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l'électrode ductile 26 est appliquée sur l'une des faces 27 d'un joint en nid d'abeilles 28 à souder sur un support 29» Une électrode 30 est appliquée sur l'électrode 26 30 et une électrode 31 est appliquée sur la face 32 du sppport la plus éloignée de la face 27. Lorsque l'électrode 30 est pressée contre l'électrode ductile 26, cette dernière se déforme pour venir en contact étroit avec le joint 28 et pour répartir la pression appliquée par les électrodes 26, 30 sur le joint afin d'aplatir ou de 35 réduire les points saillants présents sur l'interface joint/support, sans endommager le joint,, Le contact ainsi établi entre les faces; adjacentes du joint et du support est suffisamment uniforme pour que le courant qui circule entre les électrodes 30r 26 et 31 soit réparti de façon sensiblement régulière et produise des soudures 40 satisfaisantes des faces adjacentes du joint et du support. 69 12537 5 2006751 Le principe du mode de réalisation de la figure 7 est sensiblement le mSme que celui de la figure 6. mais l'électrode ductile est constituée par une feuille métallique tressée. 33 par exemple en cuivre, montée autour d'une enveloppe creuse imperméa— 5 ble aux fluides 34, par exemple en cuir ou en matière thermoplastique, dans laquelle on peut introduire un fluide sous pression tel que de l'air, de l'eau ou de l'huile pour gonfler l'enveloppe 34 et provoquer la déformation de la feuille 33 qui vient s'appliquer étroitement contre l'une des faces d'un joint en nid d'abeil-10 les 35 à souder sur un support 36. Les extrémités de la feuille 33 sont fixées à un porte-électrode métallique 37 par lequel le courant pénètre dans la feuille 33» La feuille 33 entoure l'enveloppe 34 de façon telle que lorsque cette dernière est gonflée, la feuille peut se déformer de la mSme façon. Ce dernier point est très im-15 portant, en particulier lorsque l'électrode est appliquée sur une surface présentant des contpurs inhabituels tels qu'une double courbure. L'électrode ductile de la figure 7 est appliquée, comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 3sur la face 38 du 20 joint 35 qui est la plus éloignée du support 36. Une électrode 39 est appliquée sur la face 40 du support 36 la plus éloignée de la face 38. Lorsque du fluide sous pression est introduit dans l'enveloppe 34, la feuille 33 se déforme et vient en contact étroit avec le joint 35 pour répartir la pression appliquée par le porte-élec-25 trode 37 et l'électrode 39 au joint afin de faciliter l'aplatissement ou la réduction des points saillants présents sur l'interface joint/support et afin d'assurer un contact suffisamment régulier entre les faces adjacentes du joint et du support pour qu'un courant régulier produise des soudures satisfaisantes entre ces faces. 30 .On peut remplacer la feuille tressée 33 par une feuille métallique, par exemple en cuivre, d'une épaisseur de 0,025 mm. Une telle feuille ne peut avoir cependant que des applications limitées par rapport à une feuille tressée car il est difficile de déformer une feuille métallique dans plus-d'un sens et la feuille tend à 35 durcir à l'usage. On a décrit le mode de réalisation de la figure 1 comme s'appliquant au soudage d'un joint en nid d'abeilles sur un support mais l'une de ses applications les plus importante? est sans doute le soudage des éléments d'une structure composite, telle qu'un pan-40 neau acoustique composé d'une âme métallique en nid d'abeilles in-. 69 12537 6 2006751 terposées entre deux feuilles métalliques dont l'une au moins possède des propriétés acoustiques. Lorsqu'une-telle structure est courbe, et présente notamment une courbure double, l'électrode de la figure 7 est particulièrement avantageuse car elle évite l'em— 5 ploi d'électrodes de configuration spéciale et assure un contact et une répartition du courant sensiblement uniformes entre les faces adjacentes des feuilles. Dans ce cas particulier il peut être avantageux d'utiliser deux électrodes du type décrit sur la figure 7 qu'on applique l'une sur la face avant du panneau et l'autre sur 10 sa face arrière. Dans tous les modes de réalisation décrits, V emploi d'une électrode déformable ou ductile sert non seulement à aplatir ou à réduire les points saillants d'un joint mais il permet également d'appliquer une pression régulière sur un. ë/aa/9VLT un sup-15 port courbe, tel que la structure courbe du panneau acoustique précité» De plus, on a décrit le soudage par points d'une seule zone d'un joint et d'un support mais l'opération de soudage peut être effectuée à intervalles réguliers le long du joint, le produit 20 fini étant d'autant plus satisfaisant que les intervalles sont plus rapprochés» Lorsque les alvéoles du joint en nid d'abeilles forment un angle avec les plans de leurs faces principales opposées,le joint peut glisser ou se déformer lorsqu'il est appliqué contre le 25 support et pressé par une électrode du fait de la pente des parois des alvéoles par rapport au support. La face du apport qui est destinée à recevoir le joint peut donc être légèrement striée ou cannelée, ou pourvue de rainures circonférentielles dans le cas d'une bague, de façon que les parties saillantes des alvéoles puissent 30 se loger dans les dépressions des stries ou des cannelures lorsqu' on applique le joint contre le support, afin d'éviter ou de minimiser les risques de glissement. Il est bien évident que l'invention ne s'applique pas seulement aux joints en nid d'abeilles les alvéoles de ces joints 35 ne sont pas nécessairement hexagonaux. Ils peuvent présenter d'autres formes, être rectangulaires par exemple ou être définis par la juxtaposition de bandes sinusoïdales décalées» Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses va- 69 12537 7 2006751 riantes accessibles à l'homme" de l' art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'inven-tion0 ^ 69 12537 8 2006751 REVENDICATIONS 1. Procédé de soudage par points d'au moins deux éléments relativement flexibles mais de profils imparfaitement identiques qui consiste à appliquer sous pression sur la face externe de l'un 5 des éléments une électrode métallique électroconductrice déformable ou ductile, dans un sens propre à assurer un contact sensiblement uniforme entre les faces adjacentes des éléments à souder ensemble» de façon que lorsque le courant de soudage circule, il soit réparti sensiblement uniformément dans les surfaces adjacentes pour établir 10 un soudage satisfaisant, 2. Procédé suivant 1 dans lequel l'un des éléments est un joint à nid d'abeilles et l'autre élément est un support appliqué sur ledit joint sans que ce dernier soit usiné pour se conformer au profil du support, l'électrode étant appliquée audit joint# 15 3. Procédé suivant 1 dans lequel l'un des éléments est un support et l'autre élément est un joint à nid d'abeilles appliqué sur le support dont le contour est irrégulier, l'électrode qui n'est pas conformée au contour dudit support étant appliquée sur ledit support. 20 4. Procédé suivant l'un quelconque des paragraphes pré cédents dans lequel l'électrode est déformable et est constituée par un tampon. 5» Procédé suivant 4 dans lequel le tampon comprend un support métallique creux renfermant une pluralité de fils métalli-25 ques électroconducteurs dépassant axialement de l'une des faces internes du support. 6. Procédé suivant l'un quelconque des paragraphes 1 à 3 dans lequel l'électrode est ductile et constituée par un ruban métallique tressé ou par une bande ou une feuille ductile électrocon-30 ductrice. 7» Procédé suivant 6 dans lequel l'électrode est ductile et est constituée par une feuille ductile électroconductrice montée sur une enveloppe élastique creuse imperméable aux fluides, un fluide sous pression étant introduit dans ladite enveloppe pour la gon-35 fier et déformer la feuille afin de l'amener en contact étroit, avec la face de l'élément sur lequel la feuille est appliquée. S. Electrode pour la .mise en oeuvre du procédé suivant 1 ladite électrode étant déformable et constituée par un tampon» 9» Electrode suivant B dans laquelle le tampon comprend 69 12537 9 2006751 un support métallique creux renfermant une pluralité de fils métalliques électroconducteurs dépassant axialement de l'une des faces internes dudit support. 10. Electrode pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1» 5 ladite électrode étant ductile et constituée par un ruban métallique tressé ou par une bande ou feuille ductile électroconductrice. 11. Electrode suivant 10 qui comprend une feuille électro-conductrice ductile entourant une enveloppe élastique creuse imperméable aux fluides, et des organes pour introduire un fluide sous 10 pression à l'intérieur de ladite enveloppe pour la gonfler et déformer la feuille afin de l'amener en contact étroit avec l'élément sur lequel ladite feuille est appliquée. 12. Article composite soudé comportant un support et un élément en nid d'abeilles, ledit article étant réalisé suivant un 15 procédé présentant l'une au moins des caractéristiques décrites dans les paragraphes 1 à 7 !*