Brevet FR2958571A1 — publié le 20111014

Procédé d'assemblage de deux pièces en tôle par soudo-brasage La présente invention est relative à un procédé d'assemblage de deux pièces en tôle par soudo-brasage. Le procédé d'assemblage par soudo-brasage est notamment utilisé dans le domaine automobile. Traditionnellement, au cours de ce procédé, on déplace en continu le long de la ligne de jonction présente entre deux pièces en tôle à assembler, un faisceau laser et un fil de métal d'apport, tel qu'un alliage de cuivre. Lors de ce déplacement, le faisceau laser fait fondre le fil de métal d'apport pour former un cordon de brasage continu entre les deux pièces à assembler. Un tel procédé est particulièrement apprécié pour assembler des pièces d'un volume important tel qu'un pavillon de véhicule et un côté de caisse. Il permet d'obtenir une zone de jonction possédant un cordon de brasage continu et étanche sans déformer les pièces assemblées. Un tel cordon de brasage est lisse et régulier, et présente un bel aspect ; ce qui évite de devoir masquer le cordon de brasage au cours d'une opération ultérieure. De plus, cette technique permet de diminuer la largeur de la zone d'assemblage habituellement nécessaire pour de telles pièces, par exemple lors d'un assemblage par points de soudure électriques, et permet donc d'alléger sensiblement les pièces à assembler. Toutefois, le procédé d'assemblage par soudo-brasage perd rapidement en rentabilité lorsque les cadences de fabrication sont peu élevées, comme par exemple, pour la fabrication de prototypes ou de véhicules à très faible cadence. Ceci s'explique par le coût important de l'installation nécessaire pour la mise en oeuvre du faisceau laser et également, à cause de l'installation de moyens de protection nécessaires lors de l'utilisation d'une telle technologie. L'invention a pour but de proposer un procédé d'assemblage de deux pièces en tôle par soudo-brasage peu couteux même pour des cadences de fabrication peu élevées. L'invention a donc pour objet un procédé d'assemblage de deux pièces en tôle par soudo-brasage dans lequel : - on dispose au niveau de la ligne de jonction des deux pièces à assembler un fil de métal d'apport, puis - on utilise une source de chaleur destinée à faire fondre le fil de métal d'apport pour former un cordon de brasure entre les deux pièces à assembler, caractérisé en ce que ladite source de chaleur est à rayonnement infrarouge. Suivant des modes particuliers de réalisation de l'invention, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - les deux pièces en tôle peuvent appartenir à une caisse de véhicule automobile ; - les deux pièces en tôle peuvent être toutes les deux soit en acier, soit en aluminium, soit l'une des pièces est en acier et l'autre est en aluminium ; - la source de chaleur peut être disposée à une distance de 10 à 30 mm de la ligne de jonction ; - la source de chaleur peut présenter une forme épousant celle de la ligne de jonction ; - la source de chaleur peut posséder une longueur sensiblement équivalente à celle de la ligne de jonction des pièces à assembler ; - le fil de métal d'apport peut être composé d'un alliage à base d'étain ou de zinc ; - le fil de métal d'apport peut posséder une température de fusion comprise entre 200 et 450°C ; - un flux décapant peut être passé au niveau de la ligne de jonction afin de désoxyder ladite ligne de jonction, en vu d'obtenir un cordon de brasage de bonne qualité. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une caisse de véhicule automobile dont certaines tôles sont destinées à être assemblées par soudo-brasage ; - la figure 2 est une vue en coupe montrant le principe d'assemblage par soudo-brasage de deux tôles ; et - la figure 3 est une vue en coupe montrant deux tôles assemblées par soudo-brasage. Sur la figure 1, une caisse 2 de véhicule est représentée. Cette caisse 2 possède différentes tôles pouvant être assemblées par soudo-brasage. Ces tôles à assembler par soudo-brasage peuvent être, par exemple, un pavillon 4 et un côté de caisse 6. Selon l'invention, le procédé d'assemblage par soudo-brasage comprend les étapes suivantes : un fil 8 d'apport en métal, par exemple un alliage à base d'étain ou de zinc, est positionné au niveau de la ligne de jonction 10 des tôles 12, 14 à assembler ; - un flux décapant est ensuite passé au niveau de la ligne de jonction, ce flux peut être un liquide ou une pâte ; il permet de désoxyder la ligne de jonction 10 en vu d'obtenir un cordon de brasage de bonne qualité, régulier et donc notamment dépourvu de porosité ; puis - une source de chaleur 18 à rayonnement infrarouge est disposée à proximité, de préférence à une distance de 10 à 30 mm, de la ligne de jonction 10 ; - la source de chaleur 18 infrarouge est activée afin de faire fondre le fil 8 de métal d'apport pour former un cordon de brasage 16 ; la source de chaleur 18 peut posséder, selon les conditions à appliquer, une intensité constante, pulsée, croissante ou décroissante, ces conditions dépendent notamment du type de fil 8 d'apport ou du matériel, mettant en oeuvre le procédé ; 20 25 30 - lorsque le cordon de brasage 16 est formé, la source de chaleur 18 est désactivée, puis retirée ; - lors d'une dernière opération, on nettoie la ligne de jonction 10 afin d'ôter les résidus résultant de l'opération de soudo- brasage, et notamment les résidus du flux décapant. Le fil 8 d'apport en métal utilisé possède une température de fusion comprise entre 200 et 450°C. L'utilisation d'un fil 8 d'apport à base d'étain ou de zinc, continu, permet d'obtenir un assemblage continu et étanche. En variante, à la place du fil 8 d'apport à base d'étain ou de zinc continu, des tronçons de fil, non représentés, régulièrement espacés, peuvent être positionnés au niveau de la ligne de jonction 10. Toutefois, si ces tronçons sont espacés de plus de 15 mm, l'assemblage obtenu est discontinu et n'assure pas l'étanchéité de la ligne de jonction 10. De préférence, la source de chaleur infrarouge 18 est une lampe possédant un tube émetteur, présentant une forme épousant celle de la ligne de jonction. Le temps d'allumage de la source de chaleur est un paramètre important en vu d'obtenir un cordon de brasage présentant un bel aspect. Il sera 20 déterminé par l'homme du métier mettant en oeuvre le procédé et sera notamment fonction de l'intensité de la lampe et de la température de fusion du fil d'apport. La lampe infrarouge utilisée peut être celle habituellement mis en oeuvre dans l'industrie automobile pour la cuisson des peintures ou la 25 polymérisation de produits organiques de type colle. Les tôles à assembler peuvent être toutes les deux soit en acier, soit en aluminium, mais également l'une peut être en acier et l'autre en aluminium. La figure 1 montre schématiquement la position et la longueur de 30 la source de chaleur 18 infrarouge par rapport aux tôles à assembler, ici le pavillon 4 et le côté de caisse 6. Comme représenté ici en vue d'un assemblage du pavillon 4 et du côté de caisse 6, la lampe infrarouge possède une longueur 10 15 sensiblement équivalente à celle de la ligne de jonction 10 des pièces à assembler. Un tel procédé permet d'utiliser la technique du soudo-brasage, et de garder les avantages associés, pour des caisses de véhicule produites à de faibles cadences, tout en évitant les lourds investissements nécessaires pour la mise en oeuvre du faisceau laser comme source de chaleur. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage de deux pièces (4, 6 ; 12, 14) en tôle par soudo-brasage dans lequel : - on dispose au niveau de la ligne de jonction (10) des deux pièces à assembler (4, 6 ; 12, 14) un fil de métal (8) d'apport, puis - on utilise une source de chaleur (18) destinée à faire fondre le fil de métal (8) d'apport pour former un cordon de brasure (16) entre les deux pièces à assembler, caractérisé en ce que ladite source de chaleur (18) est à rayonnement infrarouge. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux pièces (4, 6) en tôle appartiennent à une caisse (2) de véhicule automobile. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux pièces (4, 6 ; 12, 14) en tôle sont toutes les deux soit en acier, soit en aluminium, soit l'une des pièces est en acier et l'autre est en aluminium. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de chaleur (18) est disposée à une distance de 10 à 30 mm de la ligne de jonction (10). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que la source de chaleur (18) présente une forme épousant celle de la ligne de jonction (10). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de chaleur (18) possède une longueur sensiblement équivalente à celle de la ligne de jonction (10) des pièces 25 à assembler (4, 6 ; 12, 14). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil de métal (8) d'apport est composé d'un alliage à base d'étain ou de zinc. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que le fil de métal (8) d'apport possède une température de fusion comprise entre 200 et 450°C. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un flux décapant est passé au niveau de la ligne de jonction (10) afin de désoxyder ladite ligne de jonction (10), en vu d'obtenir un cordon de brasage (16) de bonne qualité.5