Brevet FR2557486A1 — publié le 19850705

- 1 - Electrode pour le soudage par résistance. La présente invention se rapporte à une électrode utilisée pour le soudage par résistance électrique, et plus particulière- ment pour le soudage par points de t6les d'acier doux étamées, galvanisées, plombées... Comparé au soudage par résistance de l'acier doux non revêtu, le soudage de tôles minces en acier galvanisé ou étamé est rendu dif- ficile par la détérioration rapide de la partie active des électro- des, par un phénomène connu d'encrassement dit de pollution. Ce phé- nomène réduit très fortement la durée d'utilisation de ces électro- des, en particulier dans le cas de cadences de production élevées comme on en rencontre dans l'industrie de la construction de série et notamment dans la construction automobile. Généralement, dans le cas de soudage par points, on évalue la durée de service des électrodes en fonction du nombre de points soudés satisfaisants que l'on peut obtenir en soudage à la volée, à la cadence de production, sans opération d'entretien des électrodes et sans modification des réglages de la machine à souder ou du ro- bot de soudage. Il est possible ensoudage par points d'une t6le d'acier doux non revêtue, de réaliser plus de cinquante mille points sans devoir réajuster la partie active de l'électrode, tandis qu'en soudage de la tSle d'acier doux étamée ou galvanisée, un maximum de cinq mille points représente une performance. La tenue d'une électrode dépend de la nature des matériaux qui la constituent, ces matériaux se détériorant plus ou moins rapidement suivant leur résistance mécanique et leur résistance thermique. Ce- pendant, la problème ne se limite pas au simple choix d'un matériau de bonne résistance mécanique, car la conductibilité électrique du matériau et son aptitude à résister au choc thermique doivent être simultanément satisfaisantes. -2 - En effet, ce n'est pas seulement l'augmentation de la surface active de l'électrode et par suite de la diminution de la densité du courant de soudage qui modifie la longévité des électrodes. La formation d'alliages augmente la résistance de contact entre l'électrode et la t6le, ce qui provoque la localisation d'une par- tie importante de l'échauffement en cet endroit au détriment de la zone de fusion normale. Cet échauffement accélére l'encrassement de l'électrode, diminue sa résistance mécanique et provoque l'augmen- tation de la surface de sa partie active. Il semble donc logique, et cela est couramment utilisé,de conce- voir une électrode comprenant un support en alliage fortement conducteur et mécaniquement résistant, et une partie active reve- tue d'une couche de métal à très haut point de fusion. La présente invention se propose d'augmenter fortement la durée d'utilisation de l'électrode, notamment dans le cas du soudage par résistance de t6es minces d'acier doux étamées et galvanisées, non pas seulement par un choix approprié de matériau pour le support et la partie active de cette électrode, mais aussi par un nouveau type d'électrodes encore plus simple et économique. A cet effet, l'électrode objet de la présente invention, du type comprenant de façon conventionnelle un support et une partie active, est essentiellement caractérisée par une partie active constituée d'une série de lamelles métalliques superposées, reliées entre elles par un moyen de fixation. Suivant une autre particularité de l'invention, un liant -est utilisé comme moyen de fixation de ces lamelles superposées. Suivant une autre particularité de l'invention, le liant utilisé pour réunir ces lamelles métalliques est une colle uniformément répartie au moins sur la périphérie latérale de celles-ci. -3- Ces particularités permettent d'accroître considérablement la du- rée d'utilisation de l'électrode tout en supprimant de façon par- ticulièrement simpletles problèmes techniques associés au phéno- mène d'encrassement de cette électrode. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif et en réfé- rence à la figure unique jointe qui représente une vue en coupe axiale partielle d'une électrode conforme à l'invention. Sur cette figure, l'électrode perfectionnée de soudage par résis- tance se présente sous la forme d'une mise rapportée ou embout 2 constituée d'un support 4 et d'une partie active cylindrique 6. Cet embout 2 peut équiper une pince à souder de machine de sou- dage ou de robot de soudage par l'intermédiaire d'un alésage 8. Le support 4 en alliage de cuivre reste identique à celui d'une électrode conventionnelle. La partie active 6 comporte un empi- lage de lamelles ou feuillards 10 reliées entre elles par un liant électroconducteur. Ces lamelles 10 en alliage de cuivre présentent une fine épaisseur répétitive comprise entre quelques microns et 0,1 mm. Le support 4 et la partie active 6 sont réunis par une brasure à base d'argent 12 qui permet d'obtenir une jonction de résistance méca- nique élevée. Le liant servant à rassembler les lamelles 10 en un téton cylin- drique 6 peut être une colle à température de polymérisation éle- vée, par exemple une résine époxy. Cette colle est répartie uniformément et de préférence sur la pé- riphérie latérale des lamelles 10. Ce liant peut être également une poudre métallique de frittage, par exemple une poudre de bronze, -4 - uniformément répartie entre les lamelles superposées 10. Le fonctionnement de l'électrode précédemment décrite est parti- culièrement simple. Lors de l'opération de soudage par points de deux tôles revêtues et après un nombre de points déterminé en fonction des dimensions d'une lamelle, la lamelle active 10 en contact avec la t6le re- vêtue ne dispose pas d'une durée de temps suffisante pour se polluer de façon importante. Elle s'accroche donc à la tôle revêtue à la suite d'un phénomène de collage par pollution et indentation, et laisse la place à une autre lamelle de la partie active 6 qui elle est intacte. Ce processus peut se répéter jusqu'à la disparition totale de cette partie active au niveau de la brasure 12. -5- REVENDICATIONS. 1. Electrode (2) pour le soudage par résistance de t6les polluantes, notamment pour le soudage par point de t6les d'acier doux étamées et galvanisées, du type comprenant un support et une partie active, caractérisée en ce que la partie active (6) est formée par une série de lamelles métalliques superposées (10) reliées entre elles par un moyen de fixation. 2. Electrode suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un liant est utilisé comme moyen de fixation de ces lamelles super- posées (10). 3. Electrode suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le liant utilisé est une colle uniformément répartie au moins sur la périphérie latérale de ces lamelles superposées (10). 4. Electrode suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le liant utilisé est une poudre métallique de frittage uniformément ré- partie entre ces lamelles superposées (10). 5. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, ca- ractérisée en ce que ces lamelles superposées (10) sont constituées d'un alliage de cuivre. 6. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, ca- ractérisée en ce que ces lamelles superposées (10) sont constituées d'un alliage d'aluminium. 7. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, ca- ractérisée en ce que ces lamelles suprposées (10) présentent une épaisseur uniforme comprise entre quelques microns et 0,1 mm. 8. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le support (4) est constitué d'un alliage de cuivre. -6- 9. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le support (4) est constitué d'un alliage d'aluminium. 10. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la jonction entre le support (4) et la partie active (6) est réalisée au moyen d'une brasure à base d'argent.