Brevet FR2909178A1 — publié le 20080530

Procédé de contrôle de la tenue mécanique des points de soudure électrique par résistance. La présente invention concerne un procédé de contrôle de la tenue mécanique des points de soudure électrique par résistance mettant en oeu- vre un assemblage d'au moins un premier et un deuxième éléments, les premier et deuxième éléments présentant une interface en plan de joint entre le premier élément et le deuxième élément et au moins deux points de soudure disjoints destinés à assembler lesdits éléments et comprenant une étape de sondage, au cours de laquelle un effort de traction/cisaillement entre deux points de soudure adjacents de l'assemblage, est réalisée par enfoncement d'un outil mâle de contrôle de l'assemblage dans l'interface. Dans les industries utilisant la soudure électrique par points, il est nécessaire d'effectuer des contrôles par sondage pour surveiller la qualité des points de soudure. Ce type de contrôle est, ainsi réalisé, dans l'industrie au- tomobile pour contrôler les points de soudure des sous-ensembles d'une caisse ferrée. Pour une telle opération de contrôle, il est connu d'introduire un élément mécanique de type burin entre deux bords libres de tôle et entre deux points de soudure pour tester la tenue mécanique des points de soudure. Ce sondage est assez simple à mettre en oeuvre pour des tôles fines et des tôles de faible caractéristique mécanique. Toutefois, le sondage devient difficile à réaliser pour les tôles épaisses et les tôles d'acier à haute limite d'élasticité. En effet, pour ce type de tôle, l'engagement du burin à l'interface des deux éléments de tôle est difficile. De plus, la sécurité de l'opérateur en charge de l'opération de contrôle peut être menacée par un risque important de blessure et/ou de coupure. L'invention a pour but de proposer un procédé de contrôle de tenue mécanique des points de soudure électrique par résistance permettant une mise en oeuvre améliorée de l'outil de contrôle en apportant plus de sécurité à l'opérateur en charge de l'opération. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de contrôle de la tenue mécanique des points de soudure électrique par résistance, du type 2909178 2 précité, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : -réaliser, préalablement au sondage, une déformation d'un bord libre de l'un parmi le premier et le deuxième éléments soudés, tendant à ou- 5 vrir l'angle entre le premier élément et le deuxième élément et à former une empreinte femelle d'engagement de l'outil à l'interface des éléments ; et - engager, au moment du sondage, l'outil de contrôle dans l'empreinte d'engagement réalisée précédemment. Suivant des modes particuliers de mise en oeuvre, le procédé com- 10 porte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'étape de déformation consiste à appliquer, avec un outil à levier ou à percussion, un effort de déformation angulaire sur le bord libre d'un des éléments de l'assemblage ; - l'étape de déformation consiste à déformer angulairement, parmi le 15 premier et le deuxième éléments, celui dont le bord libre est le plus éloigné des points de soudure, en faisant diverger la partie de l'interface disposée entre les bords libres et les points de soudure, à partir de ces derniers ; l'étape de déformation consiste à déformer, parmi le premier et le deuxième éléments, celui dont le bord fibre est le plus proche des points de 20 soudure, la déformation faisant diverger ledit bord libre sous la forme d'un bord rayonné ou légèrement tombé ; - l'étape de déformation consiste à déformer l'un des bords libres, la déformation faisant diverger ledit bord libre sous la forme d'un bord rayonné ou légèrement tombé ; 25 - l'étape de déformation consiste à déformer localement l'un des bords libres du premier ou du deuxième élément, la déformation étant positionnée centrée par rapport à l'entraxe de deux points de soudure adjacents et de largeur inférieure à celle de l'entraxe desdits points. Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet l'utilisation du 30 procédé de contrôle précédent pour le contrôle de la tenue mécanique des points de soudure des éléments d'une caisse d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que l'étape de déformation consiste à déformer l'un des bords libres du premier ou deuxième élément tout le long dudit bord libre. 2909178 3 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : 5 - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un assemblage comportant des points de soudure électrique par résistance montrant un premier mode de réalisation du procédé de contrôle selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un assemblage comportant des points de soudure électrique par résistance montrant 10 l'engagement d'un outil de contrôle au niveau du plan de joint de l'assemblage de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe schématique montrant un deuxième mode de réalisation du procédé de contrôle selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe schématique montrant une variante 15 de l'assemblage de la figure 3 selon l'invention ; - la figure 5 est une vue en perspective schématique d'un assemblage comportant des points de soudure électrique par résistance montrant un troisième mode de réalisation du procédé de contrôle selon l'invention. Sur la figure 1 est représenté schématiquement en coupe un assem- 20 blage 1a d'un premier élément 12 et d'un deuxième élément 14, tous deux sous forme de tôle, par exemple de tôle d'acier. L'interface des premier et deuxième élément 12, 14 présente un plan de joint 15 aux niveaux des bords libres 18 et 17 respectifs du premier élément 12 et du deuxième élément 14 et au moins deux points de soudure 16 25 disjoints (un seul point de soudure est représenté en coupe sur la figure 1), représenté sous forme d'un noyau fondu 16. Le bord libre 17 du deuxième élément 14 présente un décalage longitudinal suivant le plan de coupe de la figure 1 par rapport au bord libre 18 du premier élément 12. 30 Dans l'agencement représenté, le bord libre 17 est le plus éloigné des points de soudure 16. Préalablement au contrôle de la tenue mécanique des points de sou-dure électrique par résistance de l'assemblage, un outil 19, de type à bras 2909178 4 de levier (comme représenté sur la figure 1) ou à percussion, est mis en oeuvre pour réaliser une déformation angulaire du bord libre 17 du deuxième élément soudé 14 suivant la flèche D de la figure 1. L'outil présente à son extrémité une mâchoire dans laquelle est retenu le bord libre 17. Cette dé- 5 formation tend à ouvrir l'angle entre le bord libre 18 du premier élément 12 et le deuxième élément 14, en faisant diverger la partie de l'interface disposée entre l'extrémité des bords libres 17, 18 et les points de soudure 16. Comme représenté sur la figure 2, l'assemblage 10 présente, après déformation angulaire, une empreinte femelle 20 d'engagement au niveau 10 de l'interface des premier élément 12 et deuxième élément 14. Sur cette même figure est représenté un outil de contrôle 22, du type de celui d'un poinçon ou du type présentant une tête de travail à section transversale en forme de V dont la pointe est disposée à l'extrémité distale de l'outil. Dans l'exemple représenté, l'outil de contrôle 22 est un burin. 15 L'opérateur en charge du contrôle engage la tête de l'outil 22 dans l'empreinte d'engagement femelle 20 suivant la flèche F de la figure 2. L'opérateur met ensuite en oeuvre un outil à percussion (non représenté), par exemple un marteau, et vient frapper l'extrémité proximale du burin 22 par chocs successifs. 20 L'interface 15 est ainsi soumise à une force de traction/cisaillement tendant à écarter les premier et deuxième éléments respectifs 12 et 14. Sur la figure 3 est représentée une vue en coupe schématique d'un premier et d'un deuxième éléments assemblés par un point de soudure, les parties de l'assemblage étant référencées numériquement par des référen- 25 ces identiques à celles de la figure 1 augmentées de 100. Dans l'assemblage 110, le bord libre 118 du premier élément 112 est décalé longitudinalement suivant le plan de coupe de la figure 3 par rapport au bord libre 117 du deuxième élément 114. Dans l'agencement représenté, le bord libre 117 est le plus proche des points de soudure 116. Le bord libre 30 117 du deuxième élément 114 présente un bord rayonné ou légèrement tombé 121 tendant à éloigner ledit bord libre 117 de l'interface 115. Cette déformation tend à ouvrir l'angle à l'interface des premier et deuxième éléments 112, 114 en faisant diverger le bord libre 117 sous forme d'un bord 2909178 5 rayonné ou légèrement tombé 121. Comme précédemment, une empreinte femelle 120 d'engagement est formée à l'interface 115. De façon avantageuse, cet aménagement est réalisé sur le deuxième élément 114 préalablement à l'assemblage des premier et deuxième éléments 112, et 114 par 5 soudage par point. Sur la figure 4 est représentée une vue en coupe schématique d'un assemblage d'un premier et d'un deuxième éléments par point de soudure électrique par résistance les parties de l'assemblage similaires à celles de la figure 1 gardent les références numériques de celle-ci augmentées de 200. 10 L'assemblage 210 de la figure 4 diffère de l'assemblage 110 de la figure 3 en ce que le bord libre 218 du premier élément 212 n'est pratiquement pas décalé du bord libre 217 du deuxième élément 214. Ce dernier présente comme précédemment un bord rayonné ou légèrement tombé 221 tendant à faire diverger le bord libre 217 du deuxième élément 214 de l'interface 215 15 de l'assemblage 210. Dans les figures 1 à 4, la déformation angulaire du bord libre 17, 117, 217 du deuxième élément soudé 14, 114, 214 peut être présente tout le long dudit bord libre 17, 117, 217. Sur la figure 5 est représentée schématiquement une vue en pers- 20 pective d'un assemblage d'un premier et d'un deuxième éléments par point de soudure électrique par résistance. Les parties de l'assemblage similaires à celles de la figure 1 conservent les mêmes références augmentées de 300. L'assemblage 310 diffère des assemblages des figures 1 à 4 en ce que la déformation angulaire se présente localement sur le bord libre 317 du 25 deuxième élément 314. Dans ce troisième mode de réalisation du procédé selon l'invention, la déformation locale est positionnée centrée par rapport à l'entraxe des deux points de soudure adjacents 316 et la longueur de la déformation locale est inférieure à l'entraxe des points de soudure 316 adjacents. 30 L'empreinte d'engagement 320 présente une forme générale en V dont la pointe est tournée vers l'entraxe des points de soudure 316. 2909178 6 Comme dans les figures 3 et 4, la déformation locale de l'assemblage 310 est réalisée avantageusement préalablement à l'assemblage des éléments par points de soudure électrique par résistance. L'interface de l'assemblage ayant été déformée angulairement selon 5 les modes de réalisation de l'invention décrits précédemment, l'étape de sondage de la tenue mécanique des points de soudure électrique par résistance va maintenant être décrite en référence aux figures 2 à 5. Un outil de contrôle 22, de type burin comme représenté, est engagé de manière connue suivant la flèche F des figures 2 à 5 dans l'empreinte 10 d'engagement femelle 20, 120, 220, 320, et l'interface 15, 115, 215 et 315 est soumise à une force de traction/cisaillement tendant à écarter les premier et deuxième éléments respectifs 12, 112, 212, 312 et 14, 114, 214, 314, la force d'écartement étant, par exemple, mise en oeuvre à l'aide d'un marteau (non représenté) en percussion sur l'outil 22. 15 Les caractéristiques mécaniques d'une soudure électrique par résistance sont principalement influencées par la taille du noyau fondu, et, en particulier, de son diamètre dans le plan d'interface de deux éléments sou-dés. La taille du noyau fondu est fortement liée à la quantité d'énergie électrique fournie à la soudure. Si la quantité d'énergie est trop faible, le noyau 20 fondu est trop petit, voire inexistant, et il se produit une rupture en plan de joint de la soudure lors de l'étape de sondage Après contrôle, les premier et deuxième éléments déformés sont planés pour retrouver la géométrie initiale de l'assemblage. Le procédé de contrôle selon l'invention trouve son utilisation dans le 25 contrôle des points soudés réalisés sur des tôles en acier, en particulier les tôles à haute limite d'élasticité, utilisées dans le domaine de la carrosserie automobile lors du ferrage des caisses de véhicule. Le procédé est avantageux dans la mesure où il permet de sonder les points de soudure électrique par résistance d'un joint d'assemblage d'un 30 premier et deuxième élément en tôle épaisse ou en tôle d'acier de type à haute limite d'élasticité, tout en garantissant la sécurité de l'opérateur en charge de l'opération de contrôle. REVENDICATIONS 1.- Procédé de contrôle de la tenue mécanique des points de soudure électrique par résistance, mettant en oeuvre un assemblage (10 ; tant une interface (15 ; 115 ; 215 ; 315) en plan de joint entre le premier élément et le deuxième élément et au moins deux points de soudure dis-joints (16 ; 116 ; 216 ; 316) destinés à assembler lesdits éléments, le procédé comprenant une étape de sondage, au cours de laquelle un effort de traction/cisaillement entre deux points de soudure adjacents de l'assemblage, est réalisé par enfoncement d'un outil mâle de contrôle (22) de l'assemblage dans l'interface, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - réaliser, préalablement au sondage, une déformation d'un bord libre de l'un parmi le premier et le deuxième éléments soudés, tendant à ouvrir l'angle entre le premier élément et le deuxième élément et à former une empreinte femelle (20 ; 120 ; 220 ; 320) d'engagement de l'outil à l'interface des éléments (12 ; 112 ; 212 ; 312 ; 14 ; 114 ; 214 ; 314); et - engager, au moment du sondage, l'outil de contrôle (22) dans 20 l'empreinte d'engagement réalisée précédemment. 2 - Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de déformation consiste à appliquer, avec un outil à levier (22) ou à percussion, un effort de déformation angulaire sur le bord libre d'un des éléments (12 ; 112 ; 212 ; 312 ; 14 ; 114 ; 214 ; 314) de 25 l'assemblage. 3 - Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, mettant en oeuvre un premier élément (12) possédant un bord libre décalé (18) par rapport au bord libre (17) du deuxième élément (14), caractérisé en ce que l'étape de déformation consiste à déformer angulairement, parmi le premier 30 et le deuxième éléments, celui dont le bord libre est le plus éloigné des points de soudure (16), en faisant diverger la partie de l'interface disposée entre les bords libres et les points de soudure, à partir de ces derniers. 110 ; 210 ; 310) d'au moins un premier (12 ; 112 ; 212 ; 312) et un deuxième (14 ; 114 ; 214 ; 314) éléments, les premier et deuxième éléments présen- 2909178 8 4 - Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, mettant en oeuvre un premier élément (112) possédant un bord libre décalé (118) par rapport au bord libre (117) du deuxième élément (114), caractérisé en ce que l'étape de déformation consiste à déformer, parmi le premier (112 ) et le 5 deuxième (114) éléments, celui dont le bord libre est le plus proche des points de soudure (116), la déformation faisant diverger ledit bord libre sous la forme d'un bord rayonné ou légèrement tombé. 5 - Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, mettant en oeuvre un premier élément (212) et un deuxième élément (214) possédant 10 deux bords libres (218, 217) disposés sensiblement bord-à-bord, caractérisé en ce que l'étape de déformation consiste à déformer l'un des bords libres (217, 218), la déformation faisant diverger ledit bord libre sous la forme d'un bord rayonné ou légèrement tombé. 6 - Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape de déformation consiste à déformer localement l'un des bords libres du premier (312) ou du deuxième élément (314), la dé-formation étant positionnée centrée par rapport à l'entraxe de deux points de soudure adjacents (316) et de largeur inférieure à celle de l'entraxe desdits points. 7 - Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape de déformation consiste à déformer l'un des bords libres du premier (12 ; 112 ; 212) ou deuxième élément (14 ; 114 ; 214 ) tout le long dudit bord libre. 8 - Utilisation du procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 pour le contrôle de la tenue mécanique des points de soudure des éléments d'une caisse d'un véhicule automobile, laquelle caisse comprend au moins un assemblage de deux éléments (12 ; 112 ; 212 ; 312 ; 14 ; 114 ; 214 ; 314) de tôles épaisses etlou des tôles d'acier à haute limite d'élasticité.