Brevet FR2138315A1 — publié le 19730105

L'invention est relative @ la technique de la soudure à l'ar@ électnique, echnique faisant usage d'un métal d'apport amené è l'empla@ement de soudure sous forme d'un fil fusible @@ consomma@le en vue de comble@ une fente ou @or@e pré@ue @ cet emplacement entre les @ièces @ assembler na@ soudur. Elle concerne @lus @articulièrement les fils d'apport en question ainsi ne leurs dispositifs, de préférence automatiques, de mise en oeuvre, notamment de déformation, de déplacement et de quidage. On rappelle crie, dans les modes de réaiisation connus de la technique de soudure en question, le fil d'apport, débité i vitesse ré-ulière en direction de l'emplacement de soudure, se termine à chan'e instant en cet emplacement nar une extrémité libre rectiligne dont le bout, chauffé électriquement pa l'arc, est Drté à la fusinn et ainsi consommé. Quand cet emplacement de soudure se présente sous la forme d'une fente (ou gorge) à combler plus large que le diamètre du fil, il est nécessaire d'imprimer à l'extrémité de ce fil des déplacements transversaux d'amplitude suffisante pour que son bout en fusion se rapproche successivement des deux parois de ladite fente jusqu'a venir éventuellement en contact alternativement avec ces deux parois de façon à assurer une bonne adhérence du cordon de soudure en formation sur lesdites parois. L'exécution de ces déplacements transversaux à la main est relativement délicate et fastidieuse et si elle est exécutée automatiquement, elle exige des mécanismes spéciaux généralement coûteux et fragiles. Pour remédier i cos inconvénients, conformément à l'invention, on donne i as moins l'extrémité libre du fil d'apport une forme non rectili@ne, ce fil étant de préférence déformé selon un même motif reproduit rég@lièrement de proche en proche, motif a@antageusement constitué par une ondulation sinusoïdale ou par une spire bélicoïdale. La dimensi2n transversale de la déformation du @il (c'est-à-dire notamment l'amplitude de l'@ndulati@n @u le diamètre de l'bélice) est de prété@emce de l'ordne de grendeur de la largeur des tentes à comble na la solldrlre. nans ces conditions, il suffit de dérouler le gil longitudinalement pour que son extrémité libre balaye automatiquement toute la largeur de la fente à combler en se déplaçant transversalement de l'une des parois de cette fente à l'autre au fur et à mesure de son déroulement longitudinal. La progression du fil déformé est avantageusement assurée par son passage entre deux galets dont l'un au moins est moteur. Les périphéries de ces deux galets - ou tout au moins celle de l'un d'entre eux - peuvent présenter des profils complémentaires de ceux des fils déformés à entrainer. Dans une réalisation particulièrement indiquée, l'un au moins de ces galets est revêtu d'un bandage souple et élastique monté de façon à être appliqué contre l'autre galet avec interposition du fil à entraîner, lequel est ainsi coincé entre les deux surfaces appliquées l'une contre l'autre. En ce qui concerne le dispositif même de distribution et de guidage du fil déformé à l'emplacement de la soudure, on lui fait comprendre un conduit tubulaire ouvert à son extrémité aval par un orifice traversé par ledit fil, orifice qui a de préférence la même section droite que le conduit. Cet orifice peut aussiatarum section seulement un peu supérieure à celle du fil lui-même, si chacune de ses ondulations s'étend sur une relativement grande longueur. I1 peut être avantageux de donner au conduit, ou tout au moins à son extrémité aval, une section droite inférieure à la projection longitudinale globale du fil déformé sur un plan transversal : on assure ainsi un frottement entre le fil et la paroi interne du couloir, qui peut être mis à profit pour transmettre au fil le courant électrique de soudage. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire trois modes de réalisation préférésde l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale schématique, au cours de son fonctionnement, un dispositif de soudure à l'arc faisant usage d'un fil d'apport ondulé conformément à l'invention. La figure 2 est une coupe de ce dispositif selon Il-Il fig.1. Les fig. 3 et 5 montrent en coupes axiales deux variantes d'un tel dispositif également conforme à l'invention. Et les figures 4 et 6 sont respectivement des coupes de la figure 3 selon IV-IV et de la figure 5 selon VI-VI. Le dispositif illustré à titre d'exemple sur la figure 1 sert à souder entre elles à l'arc électrique deux plaques métalliques i et 2 séparées par une fente 3 de largeur e. Au lieu d'utiliser à cet effet un fil électrode d'apport rectiligne, comme dans les réalisations connues, on a recours ici à un fil 4 régulièrement ondulé. Dans la réalisation de la figure 1, ce fil, dont les ondulations présentent une grande longueur d'onde,est conduit à l'emplacement du soudage à l'intérieur d'un couloir tubulaire 7 évidé dans un guide 5 et est débité hors de ce couloir à travers un orifice terminal 6 dont la section droite est ici identique à celle de ce couloir. Cette section droite est inférieure à celle enveloppant la projection du fil ondulé libre sur un plan transversal : de la sorte on assure un contact par frottement entre le fil et la paroi du couloir, ce qui permet de transférer au fil le courant électrique du soudage. L'amplitude transversale des ondulations libres, de préférence hélicoïdales, du fil 4 est de l'ordre de grandeur de la largeur e. Mais elle peut être inférieure à cette largeur en raison notamment du type légèrement "conique" de la distribution adoptée, le fil pouvant sortir de l'orifice 6, non pas parallèlement à l'axe du couloir 7, mais selon une direction légèrement inclinée sur cet axe : cette particularité peut être exploitée en jouant sur la distance longitudinale entre l'orifice 6 et l'emplacement de soudure 8 de façon que lton ait en cet emplacement un ventre de distribution. On comprend facilement que, dans ces conditions, il devient inutile de déplacer le nuide du fil selon des va-et-vient transversaux pour assurer le halayane transversal nécessaire : ce balayage est assuré automatiquement en raison de la forme du fil moyennant une progression simplement lonaitudinale de ce dernier dans le sens de la flèche 9. Les figures 3 et 4 d'une part, 5 et 6 d'autre part montrent deux variantes du dispositif de soudure ci-dessus. Dans chacune de ces variantes, les longueurs d'onde des ondulations du fil d'apport sont relativement courtes. Dans le premier cas (fig. 3 et 4) le fil 10 est déformé selon une ligne plane brisée en dents de scie tronquées : les tronçons 12, de ce fil, qui sont parallèles à la direction de déplacement de celui-ci produisent sur le cordon de soudure en formation le même effet que les temporisations imposées au guide-fil, dans les machines automatiques habituelles, à chaque fin de course transversale. Dans le deuxième cas (fig. 5 et 6) il s'agit d'un fil hélicoïdal 11. Le fil d'apport (4, 10 ou 11) peut être constitué en tous matériaux désirables, présenter toutes dimensions et sections désirables (circulaire ou non), être enrobé ou non, composite ou non. Dans un mode de réalisation indiqué à titre illustratif et ayant donné toute satisfaction, on a utilisé un fil d'apport hélicoïdal déroulé à une vitesse de 6 m/mn et présentant les caractéristiques dimensionnelles suivantes - diamètre : 1 mm, - diamètre extérieur de 11 hélice libre initiale : 4 mm, - pas de cette hélice : 20 mm, - diamètre du couloir d'amenée 7 : 2 mm, - diamètre extérieur de l'hélice à la sortie du couloir 2, 5 mm. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement Envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes1 notamment celles où la portion aval du couloir 7 serait revêtue intérieurement d'une couche isolante de l'électrici- té, le courant électrique de soudure étant alors notamment transmis au fil en amont de cette portion. REVENDICATIONS 1. Fil d'apport pour soudure > l'arc électrique, caractérisé en ce qu'au moins son extrémité libre se présentant à l'emplacement de soudure a une forme non rectiligne. 2. Fil d'apport selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est déformé selon un même motif reproduit régulièrement de proche en proche. 3. Fil d'apport selon la revendication 2, caractérisé en ce que le motif reproduit est une ondulation plane sinusoïdale. 4. Fil d'apport selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ondulation se présente sous la forme d'une ligne brisée. 5. Fil d'apport selon la revendication 2, caractérisé en ce que le motif reproduit est une spire hélicoïdale. 6. Fil d'apport selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la dimension transversale de sa déformation est de l'ordre de grandeur de la largeur des fentes à combler par la soudure. 7. Dispositif pour déplacer un fil d'apport selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce outil comporte deux galets dont l'un au moins est moteur entre lesquels passe ce fil. 8. Dispositif de déplacement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'un au moins des galets est revêtu d'un bandage souple et élastique. 9. Dispositif pour conduire à l'emplacement de soudure un fil d'apport selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit tubulaire ouvert à son extrémité aval par un orifice traversé par ledit fil, conduit dont la section droite interne est inférieure à celle de l'ondulation libre du fil, ce qui établit un contact glissant entre ce fil et la paroi interne de ce conduit, contact utilisé pour transmettre au fil le courant électrique de soudage.