Brevet FR2824767A1 — publié le 20021122

( PROCEDE DE JONCTION DE TOLES PAR SOUDO-COLLAGE La présente invention concerne un procédé de jonction de tôles métalliques combinant un soudage par résistance et un collage. I1 est connu de souder par points des tôles à travers un rutan de colle tant que la viscosité de celle-ci reste suffisamment faible. Selon ce procédé communément dénommé "soudo-collage", la pression de serrage des électrodes de soudage est utilisoe pour faire fluer la colle hors de la zone du point de soudure à réaliser, afin d'obtenir un contact suffisant entre les tôles pour autoriser le passage de courant nécessaire pour initier le processus de soudage. Les avantages de cette technique sont multiples: au niveau de la mise en _uvre du procédé luimême, la présence de la colle permet de réduire sensiblement le nombre de points de soudure; et s'agissant de la liaison obtenue, elle bénéficie de qualités mécaniques particulières, notamment de rigidité permettant dans certains cas un gain de poids notable par diminution de l'épaisseur des tôles, et dTamortissement du bruit. Actuellement toutefois, une limitation pénalisante 2s existe dans le choix de la colle utilisable: si elle est trop épaisse et/ou trop visqueuse, elle ne permet pas un rapprochement suffis ant de s tô les pour permettre le pàssage du courant, même si de fortes pressions de serrage sont appliquées, la soudure étant alors pratiquement irréalisable. Or l'utilisation de colles de viscosité élevée serait intéressante pour diverses raisons, dont le fait qu'elles sont d'application plus commode sur les surfaces à joindre, et que d'autre part elles sont plus résistantes aux différents traitements chimiques qu'elles peuvent être appelées à subir par la suite, tels par exemple dans l'industrie automobile le passage dans un bain de cataphorèse o une colle de faible viscosité peut se désagréger en polluant celui- ci, les opérations de cuisson, etc. L' invention procède d'une recherche de solution à ce problème, qui soit efficace et de mise en _uvre simple. Selon linvention, un procédé de jonction de tôles métalliques selon lequel des points de soudure par résistance sont réalisés entre deux tôles, à travers une couche de colle intermédiaire, est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - réaliser un bossage sur l'une des tôles, dans la zone de jonction de celle-ci, destiné à venir en regard de l'autre tôle; - réaliser un premier point de soudure par résistance au droit dudit bossage, après serrage des tôles entre les électrodes de soudage avec une force suffisante pour établir un contact permettant le passage du courant; - réaliser ensuite à partir dudit premier point de soudure des points de soudure successifs par dérivation, le pas d'écartement entre ceux-ci étant choisi tel que le passage de courant par le point de soudure voisin au début de chaque cycle de soudage échauffe suffisamment la colle pour qu'elle puisse fluer et que le contact entre les tales puisse donc Atre Atabli entre les Alectrodes de soudage. Selon une autre caractAristique de l' invention, le pas d'6cartement entre les points de soudure est avantageusement infArieur 12Q mm, et de prAfArence compris entre 3Q et 120 _. Ces caractAritiques et avantages de l' invention, ainsi que d'autres, apparaltront plus clairement dans la description suivante, faite en relation avec les dessins joints, dans lesquels: les Figs. la et lb sont des vues respectivement en plan et de cat d'une liaison entre deux pices de tale, ralise par souJo-collage conformment l' invention; la Fig. 2 est une vue schAmatique en coupe illustrant la ralisation du premier de la squence des points de soudure dans l'opAration de soudage mise en oeuvre conformment l' invention pour obtenir la liaison de la Fig. 1; et la Eig. 3 est une mAme vue schAmatique que la Eig. 2 illustrant par la ralisation du second point de soudure la suite de l'opAration de soudage. Aux Eigs. la et lb, la liaison ralise par souJo- collage entre les deux pices de tale 1 et 2 comprend un joint de colle sous la forme d'un ruhan 3 entre leurs parties de recouvrement, et un ensemble de points de soudure par rAsistance 4 raliss travers le ruLan de colle 3. Les points de soudue 4 sont ici disposs en quinconce, Acarts d'un pas de l'ordre de 40 m par exemple. Comme explicité précédemment, la réalisation des points de soudure 4 à travers la colle n'est possible que si celle-ci peut être chassée entre les tôles l et 2 sous l'effet de la force de serrage des électrodes de soudage El et E2, Figs. 2 et 3. Et si la colle est trop épaisse et/ou si sa viscosité est trop élevé, deux solutions permettent d'établir un contact suffisant entre les tôles pour permettre le passage de courant nécessaire pour initier un cycle de soudage: soit concentrer la force de serrage exercée sur les tôles dans une zone très localisée, en formant sur l'une des tôles un bossage destiné à venir en regard de l'autre tôle; soit augmenter la température dans le zone du point de soudure à réaliser, de manière que la colle devienne suffisamment fluide pour permettre d'obtenir le contact sous l'effet d'un serrage normal des tôles entre les électrodes de soudage. Selon l' invention, la première solution est utilisée pour réaliser le premier des points de soudure, qui ouvre la possibilité d'utiliser ensuite la seconde en pratiquant un soudage par dérivation ou reLouclage pour réaliser les points suivants. La première phase de l'opération de soudage, pour la réalisation du premier des points de soudure 4, est illustrée à la Fig. 2. Dans la tôle supérieure l, un bossage lO a été préalablement formé par emboutissage, qui vient en regard de la tôle inférieure 2, dans la zone du ruban de colle 3. Il est de préférence prévu près d'une extrémité de la jonction à réaliser, c'est- à-dire à l'emplacement du point 4a à la Fig. 1. Lorsque le serrage des électrodes de soudage El et E2 est appliqué au droit du bossage lO, la pression est telle entre celui-ci et la tôle inférieure 2 que la colle va fluer vers l'extérieur même si sa viscosité est élevée, de sorte que le contact va s'établir et permettre le passage de courant nécessaire à l'initialisation d'un cycle de soudage qui, ensuite, se déroulera normalement. Le second point de soudure est réalisé à partir du premier comme illustré à la Fig. 3, et de la même façon chaque point suivant à partir du précédent en opérant pas à pas. Pour ce faire, lesélectrodes de soudage El et E2 sont placces au droit du second point, puis un courant de départ est généré, dont le passage va s'établir par dérivation ou "rebouclage", c'est-à-dire via le premier point de soudure 4a réalisé, selon le trajet représenté en trait fort par le dessin. Il va s'ensuivre un échauffement par effet Joule de toute la zone autour dudit traj et, et notamment de la zone du second point de soudure à réaliser, qui va sensiblement diminuer la viscosité de la colle, de telle manière qu'elle pourra fluer sous l'effet du serrage normal des électrodes de soudage El et E2 et que par suite le contact des tôles l et 2 s'établira entre elles, permettant alors un passage de courant par la voie directe représentée en traits forts interrompus. Dans la mise en _uvre du procédé selon l'invehÉion, un unique bossage sur l'une des tôles peut donc suffire pour réaliser toute une séquence de points de soudure par résistance, seuls l'ordre de réalisation de ces points devant être respecté et leur pas d'écartement convenablement choisi. Concernant ce paramètre, il a été constaté par des essais que le procédé était applicable de façon satisfaisante pour des pas d'écartement des points de soudure pouvant aller jusqu'à 120 mm environ, et de préférence supérieurs à 30 mm environ. REVENDICATIONS 1) Procédé de jonction de tales métalliques (1, 2) selon lequel des points de soudure par résistance (4) sont réalisés entre deux tôles, à travers une couche de colle intermédiaire (3) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - réaliser un bossage (10) sur l'une des tôles (1), dans la zone de jonction de celle-ci, destiné à venir en regard de l'autre tôle (2); - réaliser un premier point de soudure par résistance (4a) au droit dudit bossage (10), après serrage des tôles (1, 2) entre les électrodes de soudage (E1, E2) avec une force suffisante pour établir un contact permettant le passage du courant; - réaliser ensuite à partir dudit premier point de soudure (4a) des points de soudure successifs par dérivation (4), le pas d'écartement entre ceux-ci étant choisi tel que le passage de courant par le point de soudure voisin au début de chaque cycle de soudage échanffe suffisamment la colle pour qu'elle puisse fluer et que le contact des tôles (1, 2) puisse donc être établi entre les électrodes de soudage (E1, E2). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pas d'écartement entre les points de soudure (4) est inférieur à 120 mm, environ. 3!) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pas d'écartement entre les points de soudure (4) est compris entre 30 mm, environ, et