Brevet FR3127424A1 — publié le 20230331

La présente technique concerne un équipement de soudage (1) du type sans gaz comprenant une torche de soudage (91) du type MIG/MAG et une buse de soudage (92) du type TIG. Selon l’invention, l’équipement de soudage (1) comprend en outre un adaptateur (12) configuré pour permettre la solidarisation de ladite buse de soudage (92) du type TIG sur ladite torche (91) du type MIG/MAG Figure 3 Adaptateur pour le montage d’une buse céramique sur une torche de soudage en fonctionnement sans gaz Domaine de l’invention La présente invention se rapporte au domaine du soudage. Elle concerne plus précisément un équipement de soudage sans gaz. Art antérieur Le soudage électrique sous gaz, notamment celui du type MIG/MAG (respectivement pour « Metal inert gas » en anglais ou « gaz inerte vis-à-vis du métal » en français, et pour « Metal active gas » en anglais ou « gaz réactif vis-à-vis du métal » en français) met en œuvre de façon connue une torche qui présente une conduite axiale pour le passage d'un fil d'apport de métal dont l'extrémité constitue une électrode consommable, une buse pour l'écoulement d'un gaz de protection autour de l'électrode, des moyens pour alimenter l'électrode en électricité et des moyens pour amener le gaz de protection. Le soudage du type TIG sous gaz (pour « Tungsten inert gas » en anglais) qui met en œuvre une électrode non consommable est également connu. Pour le soudage sous atmosphère gazeuse, l’arc électrique est protégé de l’atmosphère ambiante par un gaz ou un mélange de gaz. Le soudage du type sans gaz (« No Gas » en anglais) plus généralement connu comme « soudage à l’arc avec fil fourré électrode fusible sans protection de gaz » (aussi appelé Innershield ou FCAW-S), consiste à souder deux tôles ou pièces à partir d’un arc électrique créé et entretenu entre un fil fourré d’apport avec un flux interne et les pièces à souder. Le soudage sans gaz est actuellement mis en œuvre en adaptant/détournant les torches de soudage du type MIG/MAG. On comprend donc que ce type de soudage ne met pas en œuvre un gaz de protection, dont l’écoulement permet notamment de refroidir la torche de soudage. Un inconvénient du soudage de type sans gaz réside dans le fait que, pendant les opérations de soudage, les torches sont soumises à des conditions difficiles, du fait de la chaleur dégagée et des projections de métal, et nécessitent donc des entretiens fréquents, voire des remplacements, avec des opérations chronophages de démontage et montage. L’accumulation de projections sur la torche de soudage MIG/MAG s’avère problématique lorsque l’on souhaite utiliser la torche classiquement (c’est-à-dire avec du gaz) par la suite. En effet, lors d’un usage classique des torches MIG/MAG, il est nécessaire que la torche de soudage soit équipée d’une buse permettant l’écoulement du gaz de protection autour de la torche de soudage. Or, la présence de projections de matière sur la torche après une utilisation de la torche pour un soudage de type sans gaz peut rendre le montage de la buse plus difficile, voire impossible lorsque la torche a été utilisée sans buse. Pour résoudre au moins l’inconvénient relatif à la projection de matière lors d’une utilisation de la torche en fonctionnement sans gaz, il a été développé des buses spécifiques au soudage sans gaz destinées à être montées à l’extrémité de la torche de soudage. Ces buses permettent uniquement de protéger la torche des projections de matière et de la chaleur dégagée, sans assurer de diffusion de gaz. Néanmoins, ces buses spécifiques au soudage du type sans gaz, généralement fabriquées en cuivre et en matériau composite (pour assurer une isolation électrique), présentent l’inconvénient de ne pas protéger suffisamment les torches contre les forts niveaux de chaleur dégagée, notamment lorsque le courant utilisé avoisine ou dépasse les 250A (ampères). En effet, les buses spécifiques au soudage du type sans gaz ont une utilisation limitée à 150A et ne sont donc pas adaptées géométriquement et thermiquement pour des courants supérieurs à 150A. Ainsi, avec des torches de soudage MIG/MAG pouvant être utilisées avec des courants de fonctionnement atteignant jusqu’à 250A, les températures générées lors d’une l’utilisation prolongée de la torche sont très élevées (de l’ordre de 250° C) et les buses sans gaz actuelles ne permettent donc pas de protéger efficacement les torches. Cette protection thermique insuffisante ne permet donc pas d’isoler efficacement le nez de la torche, ce qui peut engendrer une dégradation par fonte des parties plastiques de la torche, pouvant mener jusqu’à la rendre inutilisable. Bien que d’autres matériaux utilisés pour fabriquer des buses de soudage soient connus, aucune solution ne permet actuellement de les utiliser efficacement pour effectuer des opérations spécifiques de soudage sans gaz. Les solutions actuelles visant à permettre l’utilisation d’une torche MIG/MAG pour réaliser un soudage du type sans gaz ne sont donc pas satisfaisantes. Il existe donc un besoin de fournir une solution permettant d’utiliser de telles torches de soudage pour réaliser des opérations de soudage du type sans gaz, qui soit efficace pour protéger la torche de soudage des projections de matières, qui présente des propriétés d’isolation thermique et électrique suffisantes, tout en s’adaptant aisément et rapidement aux torches de soudage existantes. Résumé de la technique proposée La technique proposée permet de résoudre au moins certains des inconvénients soulevés par l’art antérieur. Plus précisément, la technique proposée se rapporte à un équipement de soudage du type sans gaz comprenant une torche de soudage du type MIG/MAG et une buse de soudage du type TIG. Selon la technique proposée, l’équipement de soudage comprend en outre un adaptateur configuré pour permettre la solidarisation de ladite buse de soudage du type TIG sur ladite torche du type MIG/MAG. Cette solution permet de rendre compatible les torches du type MIG/MAG avec les buses TIG afin de sorte à améliorer les procédés de soudage sans gaz, malgré l’existence de différences géométrique et structurelle entre les équipements standards du soudage MIG/MAG et TIG. Ainsi, la technique proposée permet d’avoir accès à un plus large choix d’accessoires (buses) de soudage, quel que soit la torche de soudage MIG/MAG utilisée. La technique proposée permet aussi d’utiliser la même torche de soudage, que l’on effectue un soudage du type MIG/MAG avec ou sans gaz. Selon un aspect particulier de la présente technique, ladite torche de soudage est une torche de soudage du type MIG/MAG standard. Cette torche est notamment, mais non exclusivement, adaptée pour fonctionner à 250A (ampères) ou plus. Selon encore un autre aspect particulier de la présente technique, ladite buse de soudage est fabriquée dans un matériau céramique. Un tel matériau garantit une bonne protection contre les températures élevées et joue le rôle de bouclier thermique pour protéger à la fois l’adaptateur et la torche des fortes températures. Le matériau céramique assure également une isolation électrique optimale. La technique proposée concerne également un adaptateur destiné à être mis en œuvre dans un équipement de soudage telle que décrit précédemment. Selon la technique proposée, l’adaptateur se présente sous la forme d’une pièce sensiblement tubulaire, ledit adaptateur comprenant d’une part, sur une surface interne, des premiers moyens de solidarisation configurés pour coopérer de façon réversible avec des deuxièmes moyens de solidarisation correspondant portés par la torche de soudage, et d’autre part, sur une surface externe, des troisièmes moyens de solidarisation configurés pour coopérer de façon réversible avec des quatrièmes moyens de solidarisation correspondant portés par la buse de soudage. Ainsi, l’adaptateur selon la présente technique constitue une solution judicieuse, simple et efficace permettant de rendre compatible des buses TIG avec les torches de soudage MIG/MAG dans le but notamment d’effectuer un soudage du type sans gaz. La buse de soudage TIG choisie selon la technique proposée étant fabriquée en matériau céramique, elle ne peut être modifiée aisément (notamment par usinage) pour s’adapter à une torche de soudage du type MIG/MAG. L’adaptateur selon la technique proposée fournit donc une solution relativement simple pour permettre de fixer une buse de soudage TIG en matériau céramique sur une torche de soudage MIG/MAG, sans nécessité un développement et une mise au point coûteux d’une buse céramique spécifique aux torches MIG/MAG. Selon un aspect particulier de la présente technique, les premiers moyens de solidarisation se présentent sous la forme d’un taraudage interne adapté pour coopérer avec lesdits deuxième moyens de solidarisation de la torche de soudage se présentant sous la forme d’un filetage externe, et lesdits troisième moyens de solidarisation se présentent sous la forme d’un filetage externe adapté pour coopérer avec lesdits quatrièmes moyens de solidarisation de la buse de soudage se présentant sous la forme d’un taraudage interne. Une telle solution de solidarisation est simple à mettre en œuvre. Elle fournit un assemblage efficace et sûr, compatible avec la buse d’une part et la torche d’autre part. Selon un autre aspect particulier de la présente technique, ledit adaptateur comprend, au niveau d’une de ces extrémités, un épaulement apte à former une butée venant en contact, d’une part avec ladite buse de soudage et d’autre part avec ladite torche de soudage. De cette manière, l’épaulement forme une butée/tampon entre la torche et la buse de sorte à simplifier l’assemblage de la torche et de la buse sur l’adaptateur. Les dimensions de cet épaulement sont choisies de sorte à fournir un adaptateur qui soit adapté à la buse et à la torche utilisées. Notamment, l’épaisseur de l’épaulement permet de définir la longueur du nez de torche dépassant au-delà de la buse de soudage. Selon un aspect particulier de la présente technique, ledit adaptateur est fabriqué dans un matériau composite. Selon un autre aspect particulier de la présente technique, ledit adaptateur est fabriqué dans un matériau composite à base de fibres de verre. Un tel matériau permet de fournir une résistance thermique et électrique suffisante à l’adaptateur lors d’une utilisation de la torche de soudage MIG/MAG pour un soudage sans gaz. De plus, il est peu coûteux et simple à fabriquer. Liste des Figures La technique proposée, ainsi que les différents avantages qu’elle présente, seront plus facilement compris à la lumière de la description qui va suivre d’un mode de réalisation illustratif et non limitatif de celle-ci, et des dessins annexés parmi lesquels : est une vue éclatée d’une buse de soudage classique, du type MIG/MAG ; est une vue de côté de la buse de soudage de la , après assemblage ; est une vue éclatée montrant partiellement un système de soudage selon la technique proposée ; est une autre vue éclatée montrant un système de soudage selon la technique proposée, après assemblage. est une vue de côté montrant un système de soudage selon la technique proposée, après assemblage. Équipement de soudage (1) du type sans gaz comprenant une torche de soudage (91) du type MIG/MAG et une buse de soudage (92) du type TIG, caractérisé en ce que l’équipement de soudage (1) comprend en outre un adaptateur (12) configuré pour permettre la solidarisation de ladite buse de soudage (92) du type TIG sur ladite torche (91) du type MIG/MAG. Équipement de soudage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite buse de soudage (92) du type TIG est fabriquée dans un matériau céramique. Adaptateur (12) destiné à être mis en œuvre dans un équipement de soudage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il se présente sous la forme d’une pièce sensiblement tubulaire, ledit adaptateur (12) comprenant d’une part, sur une surface interne (121), des premiers moyens de solidarisation (122) configurés pour coopérer de façon réversible avec des deuxièmes moyens de solidarisation (915) correspondant portés par la torche de soudage (91), et d’autre part, sur une surface externe (123), des troisièmes moyens de solidarisation (124) configurés pour coopérer de façon réversible avec des quatrièmes moyens de solidarisation correspondant (921) portés par la buse de soudage (92). Adaptateur (12) selon la revendication 3, caractérisé en ce que d’une part les premiers moyens de solidarisation (122) se présentent sous la forme d’un taraudage (122) interne adapté pour coopérer avec lesdits deuxième moyens de solidarisation (915) de la torche de soudage se présentant sous la forme d’un filetage (915) externe, et d’autre part, lesdits troisième moyens de solidarisation (124) se présentent sous la forme d’un filetage externe adapté pour coopérer avec lesdits quatrièmes moyens de solidarisation de la buse de soudage (92) se présentant sous la forme d’un taraudage (921) interne. Adaptateur (12) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit adaptateur (12) comprend, au niveau d’une de ces extrémités, un épaulement (125) apte à former une butée venant en contact, d’une part avec ladite buse de soudage (92) et d’autre part avec ladite torche de soudage (91). Adaptateur (12) selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit adaptateur (12) est fabriqué dans un matériau composite. Adaptateur (12) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit adaptateur (12) est fabriqué dans un matériau composite à base de fibres de verre.