Brevet FR3009506A1 — publié le 20150213

PROCÉDÉ POUR SOUDER ENSEMBLE LES DEUX BORDS SUPERPOSÉS DE DEUX TÔLES EN ACIER GALVANISÉ OU EN ALUMINIUM La présente invention concerne un procédé pour souder ensemble les deux bords superposés de deux tôles en acier galvanisé ou en aluminium. L'invention concerne également un assemblage entre deux pièces en tôle d'acier galvanisé ou en tôle d'aluminium obtenu par le procédé selon l'invention. Cet assemblage peut être par exemple un ouvrant de véhicule automobile. La caisse et les ouvrants d'un véhicule automobile sont constitués 10 essentiellement par des assemblages entre deux tôles en acier galvanisé ou en aluminium. La figure 1 montre en coupe transversale l'assemblage entre deux tôles 1, 2 en acier galvanisé ou en aluminium. Les deux bords superposés 1 a, 2a forment ensemble une feuillure dont la 15 largeur I varie en fonction du type de soudure utilisé pour souder ensemble les deux bords la, 2a des deux tôles 1, 2. Dans le cas de la figure 1, la soudure réalisée entre les deux bords la, 2a est une soudure électrique par points. Dans ce cas, la largeur I de la feuillure est au moins égale à 12 mm. 20 Dans l'exemple de la figure 2, la soudure réalisée entre les bords la et 2a des deux tôles 1 et 2 a été obtenue par un faisceau laser. Dans ce cas, la largeur I de la feuillure doit être au moins égale à 6 mm. Cette largeur est encore trop importante notamment dans le cas des encadrements des portes de véhicules automobiles. 25 En effet, dans ce cas, la largeur de la feuillure nécessaire pour réaliser la soudure constitue une gêne pour la visibilité à travers la partie vitrée d'une porte. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un procédé pour souder ensemble les deux bords superposés de deux tôles en acier galvanisé ou en 30 aluminium, caractérisé en ce que sans éliminer la couche de zinc qui recouvre les deux tôles en acier galvanisé ou la couche d'oxyde d'aluminium qui recouvre les deux tôles en aluminium, on réalise sur les deux bords superposés des deux tôles un cordon continu de métal fondu en créant un arc électrique entre ces deux bords et une électrode ou en envoyant sur ces deux bords un faisceau laser à partir d'une tête laser, cet arc électrique ou faisceau laser étant situé dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel sont situés les deux bords superposés et étant déplacé dans le sens de la longueur de ces deux bords selon une succession de pas prédéterminés séparés par un pas en sens inverse lors duquel l'arc électrique ou le faisceau laser repasse sur le cordon de soudure créé lors du pas précédent. Le procédé selon l'invention permet ainsi de créer un cordon de soudure au bout des deux bords superposés, ce qui permet de diminuer la largeur de la feuillure constituée par les deux tôles. Un tel cordon de soudure est connu en lui-même, mais n'avait pas été réalisé sur des tôles en acier galvanisé ou en aluminium. En effet, la couche de zinc qui recouvre la tôle galvanisée et la couche d'aluminium qui recouvre la tôle en aluminium ne permettent pas d'obtenir un cordon de soudure dépourvu de porosité. Selon l'invention, il a été constaté de façon surprenante que le fait de procéder par pas successifs séparés par un pas en sens inverse permettait d'obtenir un cordon de soudure d'excellente qualité, c'est-à-dire dépourvu de pores. Dans une version préférée de l'invention, ledit pas en sens inverse est plus court que lesdits pas prédéterminés. De préférence également, ledit pas en sens inverse a une longueur sensiblement égale à la moitié de la longueur desdits pas prédéterminés. A titre d'exemple, d'excellents résultats ont été obtenus lorsque la longueur de chacun desdits pas prédéterminés est égale à environ 5 mm et celle de chacun desdits pas en sens inverse est égale à environ 2,5 mm. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un assemblage entre deux pièces en tôle d'acier galvanisé ou en tôle d'aluminium obtenu par le procédé selon l'invention, dans lequel les deux bords superposés desdites tôles forment une feuillure dont la largeur est inférieure ou égale à 3 mm. Une largeur de feuillure aussi faible est très avantageuse dans le cas d'un ouvrant de véhicule automobile. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie de l'extrémité d'un assemblage de deux tôles obtenu par le procédé selon l'invention montrant l'arc électrique créé entre cette extrémité et un électrode, - la figure 4 est une vue selon la flèche A de la figure 3 montrant les pas successifs du procédé selon l'invention. Les figures 3 et 4 illustrent le procédé selon l'invention pour souder ensemble deux bords superposés 1 a, 2a de deux tôles 1, 2 en acier galvanisé ou en aluminium. Dans ce procédé, on n'élimine pas la couche de zinc qui recouvre les deux tôles 1, 2 en acier galvanisé ou la couche d'aluminium qui recouvre les tôles 1, 2 lorsqu'elles sont en aluminium. Comme montré sur la figure 3, on réalise sur les deux bords superposés la, 2a des deux tôles 1, 2 un cordon continu de métal fondu 3 en créant un arc électrique 4 entre les deux bords la, 2a et une électrode 5. Dans ce cas, le procédé de soudure est du type TIG. On peut également réaliser le cordon de métal fondu 3 en envoyant sur les deux bords la, 2a un faisceau laser à partir d'une tête laser. L'arc électrique 4 ou le faisceau laser est situé dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel sont situés les deux bords la, 2a. L'arc électrique 4 ou le faisceau est déplacé dans le sens de la longueur des bords 1 a, 2a selon une succession de pas prédéterminés P1, P2, P3 séparés par des pas en sens inverse R1, R2, comme montré sur la figure 4. Lors des pas en sens inverse R1, R2, l'arc électrique 4 ou le faisceau laser repasse sur le cordon de soudure créé lors du pas précédent P1, P2, P3. Lors du premier pas P1, la chaleur produite par l'arc électrique 4 fait fondre l'acier et vaporise le zinc de la couche galvanisée, en rendant le cordon poreux et par conséquent fragile. Lors du pas suivant en sens inverse R1, l'arc électrique 4 ou le faisceau laser repasse sur le cordon poreux créé lors du premier pas P1, ce qui a pour effet de refondre ce cordon en lui conférant une structure dépourvue de pores car le zinc a été éliminé. Le procédé ci-dessus se répète ensuite jusqu'à la fin du trajet de l'arc électrique ou du faisceau laser. Dans le cas d'une tôle en aluminium, la couche d'aluminium a pour effet du fait de sa porosité d'absorber des agents polluants néfastes à l'égard de la tenue du cordon d'aluminium fondu. Le fait de séparer les pas successifs P1, P2, P3 vers l'avant par des pas en sens inverse permet d'éliminer totalement les polluants qui n'ont pas été éliminés complètement lors du pas précédent P1, P2, P3. Dans tous les cas, le pas en sens inverse R1, R2 doit être plus court que les pas P1, P2, P3 pour que le cordon de soudure puisse progresser le long des bords 1 a, 2a. Ainsi, à titre d'exemple, les pas en sens inverse R1, R2 peuvent avoir une longueur sensiblement égale à la moitié de la longueur des pas Pl, P2, P3. D'excellents résultats ont été obtenus en effectuant des pas P1, P2, P3 égaux 15 à 5 mm et des pas en sens inverse égaux à 2,5 mm. Le procédé selon l'invention présente les deux principaux avantages suivants : En premier lieu, il permet de souder par le bout deux pièces en tôle d'acier galvanisé ou en aluminium, sans être obligé d'éliminer préalablement la couche de 20 zinc ou d'aluminium. En second lieu, le fait de souder de telles pièces par le bout permet de réduire la largeur I de la feuillure formée par les deux pièces à une valeur inférieure ou égale à 3 mm, ce qui était impossible à obtenir avec les procédés classiques évoqués plus haut. REVENDICATIONS1. Procédé pour souder ensemble les deux bords superposés (1a, 2a) de deux tôles (1, 2) en acier galvanisé ou en aluminium, caractérisé en ce que sans éliminer la couche de zinc qui recouvre les deux tôles en acier galvanisé ou la couche d'oxyde d'aluminium qui recouvre les deux tôles en aluminium, on réalise sur les deux bords superposés (1a, 2a) des deux tôles (1, 2) un cordon continu de métal fondu (3) en créant un arc électrique (4) entre ces deux bords (1a, 2a) et une électrode (5) ou en envoyant sur ces deux bords (1a, 2a) un faisceau laser à partir d'une tête laser, cet arc électrique (4) ou faisceau laser étant situé dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel sont situés les deux bords superposés (1a, 2a) et étant déplacé dans le sens de la longueur de ces deux bords selon une succession de pas prédéterminés (Pi, P2, P3) séparés par un pas en sens inverse (Ri, R2) lors duquel l'arc électrique (4) ou le faisceau laser repasse sur le cordon de soudure créé lors du pas (P1, P2, P3) précédent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pas en sens inverse (Ri, R2) est plus court que lesdits pas prédéterminés (P1, P2, P3). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit pas en sens inverse (Ri, R2) a une longueur sensiblement égale à la moitié de la longueur desdits pas prédéterminés (P1, P2, P3). 4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la longueur de chacun desdits pas prédéterminés (P1, P2, P3) est égale à environ 5 mm et celle de chacun desdits pas en sens inverse (R1, R2) est égale à environ 2,5 mm. 5. Assemblage entre deux pièces (1, 2) en tôle d'acier galvanisé ou en tôle d'aluminium obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux bords superposés (1a, 2a) desdites pièces forment une feuillure dont la largeur (I) est inférieure ou égale à 3 mm. 6. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par un ouvrant de véhicule automobile.