Brevet FR2703281A1 — publié le 19941007

La présente invention concerne un procédé de soudage électrique par écrasement à la molette de tôles sandwich. Ces tôles sandwich comportent deux parements métalliques séparés par un film en matière synthétique qui constitue un isolant essentiellement au point de vue acoustique. Pour obtenir des tôles de grandes dimensions, par exemple pour l'industrie automobile, on effectue actuellement un raboutage à la molette selon le procédé connu sous le nom de "mash welding", c'est-à-dire un soudage en ligne continue par écrasement. Les deux tôles à rabouter sont mises en recouvrement partiel et l'on fait passer deux roulettes d'appui en matériau conducteur de part et d'autre du joint des deux tôles et l'on effectue un soudage électrique par écrasement en faisant circuler un courant électrique entre les deux molettes. Cette technique présente un certain nombre d' inconvénients. Du fait du développement d'une zone fondue au niveau de l'assemblage, il se créé une discontinuité du film en matière synthétique, ce qui nuit aux qualités acoustiques de la tôle ainsi réalisée. Par ailleurs, les molettes sont polluées par la matière synthétique éjectée et il en résulte que la soudure est irrégulière. Enfin, le film en matière synthétique constitue un isolant électrique qui s'oppose au passage du courant de soudage. L'invention se propose de fournir un procédé de raboutage de tôles sandwich qui permette de maintenir la continuité de l'isolation phonique et de s'affranchir de l'isolation électrique due à la présence du film en matière synthétique. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de soudage électrique par écrasement à la molette de deux tôles sandwich de même épaisseur comprenant chacune deux parements métalliques séparés par un film en matière synthétique de faible épaisseur, caractérisé en ce que les deux tôles sandwich à souder sont accostées horizontalement bord à bord l'une contre l'autre sans effort d'accostage pour former un plan de joint, en ce que l'on dispose, des deux côtés de chaque tôle, un feuillard recouvrant ledit plan de joint et en ce que l'on réalise un soudage électrique par écrasement en utilisant deux molettes d'appui conductrices de l'électricité roulant chacune sur un des feuillards de recouvrement, en faisant circuler, de chaque côté des tôles sandwich, un courant de soudage entre la molette d'appui, d'une part, et une partie non recouverte de feuillard de chacune des tôles, d'autre part. De ce fait, la circulation du courant de soudage n'est pas affectée par la présence du film en matière synthétique puisqu'il existe un courant de soudage de part et d'autre de ce film dans chacun des parements. En fait, il existe quatre points de soudage alimentés chacun par un courant qui lui est propre. Par ailleurs, le fait que les tôles soient maintenues sans accostage permet de maintenir la continuité de l'isolation acoustique, le soudage s'effectuant de part et d'autre du film en matière synthétique, au niveau des faces extérieures des parements. Avantageusement, l'épaisseur du feuillard est sensiblement égale à l'épaisseur de chacun des parements de la tôle sandwich. Avantageusement, le feuillard est en acier de même nuance que les parements, ce qui rend très facile le soudage à la molette. Selon une autre caractéristique de l'invention, la largeur de chaque feuillard est sensiblement égale à la moitié de la largeur de la molette d'appui. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de soudage symétrique constitué de deux molettes d'appui disposées de part et d'autre des tôles au niveau du feuillard, de deux ensembles de deux molettes de contact disposées de part et d'autre des molettes d'appui et en contact avec une partie non recouverte de la tôle, d'un générateur de courant pour chaque face des tôles à assembler branché entre la molette d'appui, d'une part, et les deux molettes de contact, d'autre part, et deux dévidoirs de feuillard, disposés chacun d'un côté des deux tôles à assembler. Avantageusement, les molettes sont en cuivre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un exemple de mise en oeuvre, faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique de profil dans le sens de la longueur des tôles illustrant le procédé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de profil transversal correspondant à la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue schématique en coupe représentant les tôles après la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. On voit sur la figure 1 deux tôles sandwich 1 et 2 de même épaisseur qui doivent être soudées bord à bord pour constituer une tôle de plus grande dimension. Chaque tôle sandwich comprend deux parements métalliques 3 et 4 entre lesquels est inséré un film 5 en matière synthétique de faible épaisseur. Le film en matière synthétique permet de réaliser une isolation acoustique entre les deux faces de la tôle sandwich. Actuellement, le soudage de ces tôles peut être réalisé par le procédé connu sous le nom "mash welding". Dans ce procédé, les deux tôles à rabouter I et 2 sont mises en recouvrement partiel et l'on fait passer deux roulettes d'appui de part et d'autre du recouvrement formant joint de soudage ; ces roulettes d'appui 6 et 7 exercent une pression sur les tôles et l'on effectue un soudage électrique par écrasement en faisant circuler un courant de soudage entre les deux molettes d'appui 6 et 7. Dans le procédé selon l'invention, les deux tôles à rabouter 1 et 2 sont accostées horizontalement bord à bord l'une contre l'autre, mais sans effort d'accostage pour former un plan de joint 8. On applique sur les deux tôles 1 et 2, de préférence symétriquement par rapport au plan de joint 8 un feuillard 9, respectivement 11, sur les deux faces des tôles. Les deux molettes d'appui 6 et 7 roulent sur les feuillards 9 et 11 en exerçant une pression schématisée par la flèche F Avantageusement, la largeur des feuillards 9 et 11 est sensiblement égale à la moitié de la largeur des molettes 6 et 7. L'épaisseur des bandes des feuillards 9 et 11 peut être inférieure à l'épaisseur de chacun des parements 3 et 4 des deux tôles 1 et 2 et est de préférence identique à l'épaisseur des parements. Avantageusement, la matière du feuillard est identique à celle des parements. Le soudage électrique s'effectue en utilisant deux paires de molettes de contact 12 et 13, d'une part, 14 et 15, d'autre part. Les deux molettes 12 et 13 sont en contact avec les tôles 1 et 2 de part et d'autre de la molette d'appui 6, de préférence symétriquement par rapport à l'axe de cette molette d'appui 6. Les molettes 14 et 15 sont disposées symétriquement par rapport aux tôles 1 et 2 de part et d'autre de la molette d'appui 7. Le soudage électrique s'effectue au moyen d'un générateur de courant 16 qui est relié électriquement, d'une part, à la molette d'appui 6 et, d'autre part, à chacune des molettes de contact 12 et 13. Un générateur similaire est disposé à la partie inférieure du dispositif, mais il n'a pas été représenté pour simplifier le dessin. Le générateur de courant 16 fournit deux courants de soudage qui sont représentés symboliquement par des flèches pleines, chacun de ces courants traverse une des deux molettes d'appui 12 ou 13, le parement supérieur 4 des tôles 1 et 2, le feuillard 9 et la molette d'appui 6. Le même processus est réalisé sur la partie inférieure, à savoir qu'un courant parcourt successivement la molette d'appui 14 ou 15, le parement 3 des tôles 1 ou 2, le feuillard 11 et la molette d'appui 7. De cette manière, on obtient quatre points de soudage qui sont alimentes chacun par un courant qui lui est propre. Les roulettes de contact 12 à 15 roulent simplement sur les tôles 1 et 2 sans exercer de pression. L'ensemble des roulettes d'appui 6 et 7 et de contact 12 à 15 est avantageusement réalisé en cuivre pour diminuer la résistance du circuit électrique. On voit sur la figure 2 une vue de côté du dispositif de la figure 1. Les feuillards 9 et Il sont fournis par deux dévidoirs disposés à droite et les roulettes d'appui 6 et 7 roulent sur le feuillard 9 et les molettes de contact 12 à 15 roulent sur les tôles 1 et 2 en direction des dévidoirs. De cette manière, on peut réaliser un soudage en continu de deux tôles à rabouter 1 et 2. La figure 3 représente partiellement les deux tôles 1 et 2 au niveau de leur zone de raccordement. On voit que le raboutage des tôles 1 et 2 s'effectue simplement par soudage des feuillards 9 et 11 sur les parements 3 et 4. En particulier, l'espace libre 8 subsiste si bien qu'il n' existe pas de discontinuité dans l'isolement phonique obtenu grâce au film synthétique 5. Dans le procédé selon l'invention, les courants de soudage circulent près de la face extérieure des parements et il ne produit pratiquement pas de fusion du film en matière synthétique. De plus, le film synthétique 5 ne se trouve pas sur le trajet des courants de soudage, ce qui permet d'obtenir une résistance beaucoup moins élevée dans le circuit de soudage. Les molettes d'appui 6 et 7 ne se trouvent pas en contact direct avec les tôles à rabouter 1 et 2 mais par l'intermédiaire du feuillard 9 ou 11. I1 en résulte que les molettes ne sont pas souillées par exemple par des résidus de film en matière synthétique fondu. Par conséquent, le procédé selon l'invention ne nécessite pas de très hauts niveaux d'énergie. En outre, il n'est pas nécessaire d'exercer une pression d'accostage des deux bords des tôles sandwich à souder pour minimiser le jeu entre les deux bords, ce qui simplifie les opérations de raboutage. Par ailleurs, l'assemblage s'effectue sans contrainte de planéité des tôles. La description ci-dessus d'un exemple de réalisation de l'invention n'a été fournie qu'à titre illustratif et nullement limitatif et l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans sortir du cadre de la présente invention. Le procédé de soudage selon l'invention est principalement intéressant pour rabouter des tôles sandwich d'épaisseur totale comprise entre 0,7 et 2 mm constituées de deux parements d'épaisseur identique ou non et d'un film central en matière synthétique d'épaisseur de 30 à 80 microns. REVENDICATIONS 1. Procédé de soudage électrique par écrasement à la molette de deux tôles sandwich (1,2) de même épaisseur comprenant chacune deux parements métalliques (3,4) séparés par un film (5) en matière synthétique de faible épaisseur, caractérisé en ce que les deux tôles sandwich (1,2) à souder sont accostées horizontalement bord à bord l'une contre l'autre sans effort d'accostage pour former un plan de joint (8), en ce que l'on dispose, des deux côtés de chaque tôle, un feuillard (9,11) recouvrant ledit plan de joint (8) et en ce que l'on réalise un soudage électrique par écrasement en utilisant deux molettes d'appui (6,7) conductrices de l'électricité roulant chacune sur un des feuillards de recouvrement (9,11), en faisant circuler, de chaque côté des tôles sandwich (1,2), un courant de soudage entre la molette d'appui (6,7), d'une part, et une partie non recouverte de feuillard de chacune des tôles, d'autre part. 2. Procédé de soudage à la molette de tôles sandwich selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du feuillard (9,11) est inférieure ou égale à l'épaisseur de chacun des parements de la tôle sandwich. 3. Procédé de soudage à la molette de tôles sandwich selon la revendication 1, caractérisé en ce que le feuillard (9,11) est en une matière identique à celle des parements, par exemple en acier de même nuance que les parements. 4. Procédé de soudage à la molette de tôles sandwich selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de chaque feuillard (9,11) est sensiblement égale à la moitié de la largeur de la molette d'appui (6,7). 5. Procédé de soudage à la molette de tôles sandwich selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant de soudage est appliqué, de chaque côté des tôles (1,2), entre la molette d'appui (6,7), d'une part, et deux molettes de contact roulant chacune sur la partie non recouverte de feuillard d'une tôle (1,2), d'autre part. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de soudage symétrique constitué de deux molettes d'appui (6,7) disposées de part et d'autre des tôles (1,2) au niveau du feuillard (9,11), de deux ensembles de deux molettes de contact (12,13;14,15) disposées de part et d'autre des molettes d'appui (6,7) et en contact avec une partie non recouverte d'une tôle (1,2), d'un générateur de courant (16) pour chaque face des tôles à assembler branché entre la molette d'appui (6,7), d'une part, et les deux molettes de contact (12,13;14,15), d'autre part, et deux dévidoirs de feuillard, disposés chacun d'un côté des deux tôles à assembler (1,2). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les molettes (6,7;12-15) sont en cuivre.