Brevet FR2976202A1 — publié le 20121214

"SUPPORT DE BAIN DE FUSION" La présente invention concerne un support de bain de fusion pour le soudage d'une pièce sur une tôle pourvue d'un revêtement, notamment une tôle galvanisée. Les supports de bain de fusion sont placés sous une tôle d'acier sur laquelle une pièce telle que, par exemple, un brin profilé d'une gâche d'un capot d'un véhicule doit être soudée avec apport de soudure MAG (Métal Active Gaz). Il en résulte une fusion des parties assemblées. Lorsque le soudage se fait manuellement, le soudeur, grâce à son savoir-faire, maîtrise la trajectoire de l'outil de soudage en fonction de la géométrie des pièces à assembler et aussi en fonction de la position des pièces entre elles. De cette manière, le taux de rebut est faible. Cependant, la cadence moyenne journalière du nombre de pièces assemblées manuellement est trop faible en comparaison avec la cadence que l'on obtient avec un îlot robotisé. Dans le cadre d'une installation robotisée, lorsqu'il s'agit d'assembler des tôles et que l'épaisseur des tôles d'acier à assembler est faible (quelques dixièmes de millimètres) et si la tôle d'acier inférieure n'est pas soutenue pendant la période de chauffe, celle-ci se perce, les tôles assemblées fondent et le phénomène affaiblit les épaisseurs des tôles à assembler. Un phénomène comparable se produit, lorsqu'il s'agit de souder une pièce, par exemple un brin profilé, sur une tôle. Il est donc indispensable en mode robotisé de soudage d'utiliser un support de bain de fusion. De plus, lorsque l'on soude une pièce sur une tôle pourvue d'un revêtement, par exemple par galvanisation, il est impératif de prendre en compte la génération de gaz ou de vapeurs émanent du revêtement, par exemple de zinc, car ces gaz ou vapeurs provoquent des trous de dégazage qui dégradent la tenue mécanique de l'assemblage. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients décrits ci-avant. Le but de l'invention est atteint avec un support de bain de fusion pour le soudage d'une pièce sur une tôle pourvue d'un revêtement, notamment une tôle galvanisée, le support comprenant un bloc de cuivre avec une face de pose comportant au moins une zone de pose pour la tôle et des moyens permettant le refroidissement du bloc de cuivre. Selon l'invention, la zone de pose du bloc de cuivre est pourvue de stries d'évacuation de vapeurs ou gaz 15 émanant du revêtement de la tôle, de la zone de pose. La présente invention concerne également les caractéristiques supplémentaires ci-après, considérées isolément ou selon toute combinaison techniquement 20 possible : - les stries enferment un angle de l'ordre de 45° avec une direction prédéterminée dans laquelle doit s'étendre un cordon de soudure fixant la pièce sur la tôle ; 25 - les stries ont une profondeur de l'ordre de 1 à 2 mm ; - la largeur des stries est de l'ordre de 1 mm ; - l'intervalle entre deux stries avoisinantes est de l'ordre de 4 mm ; 30 - le bloc de cuivre du support comprend une première partie formée pour épouser la tôle à souder et une seconde partie comprenant les moyens permettant le refroidissement du bloc de cuivre, la première partie étant fixée sur la seconde partie de manière amovible, 35 par exemple par des vis ; - les moyens permettant le refroidissement du bloc de cuivre comprennent au moins un conduit permettant la circulation d'un fluide de refroidissement du bloc de cuivre ; - le conduit est intégré dans le bloc de cuivre ; - le conduit est disposé proche d'un plan vertical 5 passant par un cordon de soudure à poser ; - le support est assorti de moyens de serrage de la tôle sur la zone de pose du support pour assurer un bon contact thermique entre cette zone de pose et la tôle. 10 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention. La description est faite en référence aux dessins annexés dont 15 la figure 1 représente un support selon l'invention avec une tôle et une pièce à souder sur la tôle, en une coupe transversale, la figure 2 représente le support de l'invention et la pièce à souder en une vue de dessus et 20 la figure 3 représente la zone de pose du support de l'invention. L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple non limitatif, pour une application impliquant 25 la fixation par soudage à arc avec apport de matière, d'une pièce métallique sous la forme d'un brin profilé de la gâche d'un capot, sur une tôle d'acier. La figure 1 représente, sous la forme d'une coupe 30 transversale, le positionnement d'un brin profilé 1 sur une tôle d'acier 2 reposant sur un bloc 3, impérativement en cuivre pour assurer la conduction du courant de l'arc de soudage, formant un support de bain de fusion selon l'invention. Le brin 1 est placé dans une empreinte 21 35 formée dans la tôle 2 et fixé par des cordons de soudure 5. La tôle 2 repose sur une face supérieure de réception du bloc de cuivre 3, qui comporte elle-même une empreinte 36 pour recevoir l'empreinte 21 de la tôle 2. La tôle 2 est maintenue en appui sur le bloc de cuivre 3 par des moyens de serrage 6 indiqués symboliquement par des flèches et disposés de part et d'autre du brin profilé 1. Le bloc de cuivre 3 formant support de bain de fusion comprend une partie supérieure 31 avec une surface supérieure comportant quatre zones de pose 33 (voir figure 2) pour la tôle 2 et une partie inférieure 32. La partie supérieure 31 est fixée sur la partie inférieure 32 par des vis 35. La partie inférieure 32 comporte deux conduits 4 permettant la circulation d'un fluide caloporteur de refroidissement. Les conduits 4 sont orientés, dans l'exemple représenté, parallèlement au brin 1 et sont disposés près d'une face de contact 37 sur laquelle s'appuie la partie supérieure 31 du bloc de cuivre 3. Les conduits 4 sont disposés par ailleurs à l'extérieur d'une zone centrale 38 délimitée par deux plans P1, P2 passant par les cordons de soudure 5 de part et d'autre du brin 1. Les plans P1, P2 sont orientés perpendiculairement aux zones de pose 33 du bloc 3 du support de bain de fusion. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, représentée sur les figures 2 et 3, chacune des zones de pose 33 du bloc 3 du support comporte des stries rectilignes d'évacuation 34 assurant une évacuation de vapeurs ou gaz émanant du revêtement de la tôle 2. Les stries 34 sont orientées en biais par rapport à l'étendue longitudinale DC du brin profilé 1. Dans l'exemple représenté, les stries 34 enferment avec ladite direction DC un angle a de l'ordre de 45°. Les stries 34 s'étendent sur toute la largeur de chacune des quatre zones de pose 33, c'est-à-dire, de part et d'autre du brin 1, à partir de la zone centrale 38 vers les côtés droit et gauche du bloc de cuivre 3 du support. La profondeur P des stries 34 est de l'ordre de 1 à 2 mm et leur largeur L est de l'ordre de 1 mm. L'intervalle D entre deux stries avoisinant est de l'ordre de 4 mm. La présente invention apporte les avantages suivants . - en mode robotisé, le support de bain de fusion avec surface striée contribue à la diminution des rebuts, notamment par une réduction essentielle du nombre et de la taille des trous de dégazage, - l'invention permet d'augmenter la cadence moyenne journalière de soudage effectué en mode robotisé et - l'invention améliore la régularité de l'aspect du cordon de soudure. REVENDICATIONS1. Support de bain de fusion pour le soudage d'une pièce (1) sur une tôle (2) pourvue d'un revêtement, notamment une tôle galvanisée, le support comprenant un bloc de cuivre (3) pour assurer la conduction du courant de l'arc de soudage avec une face de pose comportant au moins une zone de pose (33) pour la tôle (2) et des moyens (4) permettant le refroidissement du bloc de cuivre (3), caractérisé en ce que la zone de pose (33) du bloc de cuivre (3) est pourvue de stries d'évacuation (34) de vapeurs ou gaz émanant du revêtement de la tôle (2), de la zone de pose (33). 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que les stries (34) enferment un angle (a) de l'ordre de 45° avec une direction (DC) prédéterminée dans laquelle doit s'étendre un cordon de soudure (5) fixant la pièce (1) sur la tôle (2). 3. Support selon la revendication 1 ou 2, 25 caractérisé en ce que les stries (34) ont une profondeur (P) de l'ordre de 1 à 2 mm. 4. Support selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la largeur (L) des stries 30 (34) est de l'ordre de 1 mm. 5. Support selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce l'intervalle (D) entre deux stries avoisinantes est de l'ordre de 4 mm. 35 6. Support selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bloc de cuivre (3) du support comprend une première partie (31) formée pour épouser la tôle (2) à souder et une seconde partie (32) comprenant les moyens (4) permettant le refroidissement du bloc de cuivre (3), la première partie (31) étant fixée sur la seconde partie (32) de manière amovible, par exemple par des vis (35). 7. Support selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens permettant le refroidissement du bloc de cuivre (3) comprennent au moins un conduit permettant la circulation d'un de refroidissement du bloc de cuivre (3). 8. Support selon la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit (4) est intégré dans le bloc de cuivre (3). 9. Support selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le conduit (4) est disposé proche d'un plan vertical (P1, P2) passant par un cordon de soudure (5) à poser. 10. Support selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est assorti de moyens de serrage (6) de la tôle (2) sur la zone de pose (33) du support pour assurer un bon contact thermique entre cette zone de pose (33) et la tôle (2).