Les électrodes en W et Mo pour soudage par résistance.

Dans le procédé de soudage par résistance, les pièces à souder sont pressées l’une contre l’autre et chauffées par un courant électrique jusqu’à ce qu’un mélange de matériau fondu se forme au niveau de chaque point situé entre eux. Cette opération nécessite des courants élevés et de fortes pressions.

Au cours du soudage de tôles épaisses, les forces exercées entre l’électrode et la pièce à usiner peuvent atteindre 450 MPa. Cela représente un défi de taille pour les électrodes de soudure qui doivent supporter ces charges.

Électrodes en tungstène et molybdène pour le soudage par résistance.

Les électrodes de soudure produites avec nos métaux réfractaires et leurs alliages sont dotées d’un niveau de conductivité électrique relativement élevé, et présentent une stabilité remarquable à des températures élevées. Elles ont donc une durée de vie bien plus longue que les électrodes conventionnelles en cuivre ou en alliages de cuivre. Constatez-le par vous-même en utilisant nos matériaux pour prolonger la durée de vie de vos électrodes.

Nos électrodes de soudure en tungstène, molybdène et leurs alliages conviennent en particulier aux matériaux de soudage hautement conducteurs comme le cuivre. Elles sont utilisées dans les procédés suivants : Soudage par point, Soudage à la molette, Soudage par bossage, Soudage en bout par résistance.

Électrodes pour le soudage par résistance

Pour le soudage par points, nous pouvons vous proposer le produit qui conviendra le mieux à votre application, des électrodes monobloc jusqu’aux électrodes surmoulées (électrodes à insert).

Nous fabriquons nos électrodes monobloc dans les matériaux suivants :

  • W, WL10, WL20
  • Mo, TZM
  • WCu70/30, WCu75/25, WCu80/20, WCu90/10
  • Alliages tungstène-métaux lourds. (DENSIMET®)

Nous fabriquons nos électrodes surmoulées (électrodes à insert) dans les matériaux suivants :

  • Corps en CuCrZr avec insert en W, WL10, WL20, Mo ou TZM
  • Corps en Cu avec insert en W, WL10, WL20, Mo ou TZM

Qu’est-ce qui fait l’excellence d’une électrode ?

Nous considérons les facteurs suivants comme cruciaux :
1. Propriétés du matériau de l’électrode monobloc et des inserts d’électrode
2. Technologie d’assemblage sans défaut pour les électrodes surmoulées
3. Traitement des électrodes selon vos exigences spécifiques

1. Propriétés du matériau

Notre matériau est caractérisé par une structure extrêmement homogène et un grand nombre de particules allongées d’oxyde de lanthane. Cette structure fine et uniforme nous permet d’obtenir une densité particulièrement élevée sur toute la section, avec une bonne dureté.

Nous voyons ici la structure typique du matériau Plansee, comparée à celle de matériaux d’autres fabricants. Ces derniers ont une structure plus grossière, inhomogène, qui suggère que le formage n’a pas été très poussé et que le risque de porosité est plus important. Ils risquent donc de perdre des éclats et d’être plus difficiles à usiner et à souder.

Matériau Plansee / coupe longitudinale
Matériau Plansee / coupe transversale

Matériau Plansee en coupe longitudinale (à gauche) et transversale (à droite)

Matériau de référence
Matériau de référence / coupe transversale

Matériau de référence en coupe longitudinale (à gauche) et transversale (à droite)

2. Technologie d’assemblage des électrodes surmoulées

Plus l’assemblage entre l’insert d’électrode en tungstène (W, WL10, WL20) ou en molybdène (Mo ou TZM) et le corps de l’électrode en cuivre (Cu) ou en alliage cuivre-chrome-zirconium (CuCrZr) est soigné, meilleurs et plus reproductibles seront les résultats de soudage et plus longue la vie utile.

Électrode surmoulée en partie arrière pour le soudage par résistance

Pourquoi ? Grâce à notre technologie de fabrication spéciale, nous pouvons obtenir un assemblage sans défaut entre l’insert et le corps de l’électrode. Il en résulte une résistance de contact électrique extrêmement faible entre l’insert et la tige, donc une conductivité électrique exceptionnelle et, de ce fait, une grande conductibilité thermique qui assure un refroidissement très efficace de la pointe de l’électrode.

À l’inverse, les électrodes produites par brasage (électrodes à insert) contiennent des cavités, à cause du procédé de fabrication utilisé. Ces lacunes ne sont pas toujours uniformes, de sorte que la résistance de ces électrodes varie et que leurs performances de refroidissement ne sont pas constantes, d’où une durée de vie utile plus courte.

En outre, notre technologie d’assemblage aide à assurer une production durable et consommant peu de ressources : l’expérience montre qu’avec notre jointure optimisée, nos clients peuvent significativement réduire les courants à appliquer et diminuer ainsi leur consommation d’énergie donc leur empreinte sur l’environnement.

Ci-dessous, à titre de comparaison, une coupe agrandie d’un insert brasé (à gauche) et une coupe d’une de nos électrodes surmoulées en partie arrière (à droite) :

Électrode brasée
Électrode surmoulée en partie arrière

Ici, les cavités à la jointure entre la base de l’électrode et le corps (à gauche) sont clairement visibles. Comparez cette image à la jointure sans défaut de l’électrode surmoulée (à droite) :

Électrode brasée
Électrode surmoulée en partie arrière

Chaque image correspond approximativement à une coupe de 2500 µm.

Un autre avantage de nos électrodes surmoulées est leur meilleure résistance à la flexion. Comme le montre le graphique ci-dessous, l’assemblage sans défaut donne des propriétés en flexion beaucoup plus stables, tandis que la conception apporte une plus grande rigidité que dans le cas d’une électrode brasée du type courant sur le marché.

Le graphique ci-dessus compare le comportement de flexion d’électrodes à insert surmoulé et brasé. Pour cet essai, l’électrode a été serrée horizontalement dans une monture (longueur de serrage identique à l’utilisation réelle) et soumise à une pression verticale au niveau de la pointe. L’essai comparatif montre clairement que l’électrode surmoulée supporte des forces beaucoup plus importantes.

Comparaison du brasage et du surmoulage en métal.
Le gagnant pour le soudage par points est...

 

Les avantages des électrodes surmoulées en partie arrière en bref :

  • Jonction fiable entre l’électrode et le porte-électrode
  • Niveau constant de résistance
  • Conductibilité thermique stable
  • Consommation d’énergie moindre
  • Qualité de soudage reproductible
  • Stabilité du process dans son application

Les bénéfices pour vous : longévité dans l’utilisation et des paramètres de process de soudage constants.

3. Traitement des électrodes

Nos dizaines d’années d’expérience de la fabrication nous permettent de proposer une qualité exceptionnelle à un prix abordable. Nous avons l’équipement de fabrication nécessaire pour satisfaire vos exigences spécifiques. Envoyez-nous simplement votre dessin et nous fabriquerons vos électrodes suivant vos spécifications.

!!We are committed to speed, and accordingly manufacture solid electrodes from standard stock: molybdenum, tungsten and alloy rods in a range of dimensions. We manufacture our cast insert electrodes from the following standard:!!

Électrodes à pointe Plansee

REF. DU CORPS 1Ø D x LREF. DE L’INSERT 2ø d ±0,02
 CuCrZr Ø12 x 96 

 WL10

ø 3,20 
ø 4,20 
ø 6,35 
 WL20ø 3,20 
ø 4,20 
ø 6,35 
 Wø 6,35 
 TZMø 6,35 

Recommandation pour le soudage : Selon le matériau d’assemblage, nous recommandons de choisir le matériau d’électrode suivant dans notre gamme :

MATÉRIAU À SOUDERMATÉRIAU DE L’ÉLECTRODE*
Acier non traité en surfaceCuCrZr / W
Acier inoxydableCuCrZr / WCu
Acier traité en surfaceCuCrZr / Mo / W / WCu
Cuivre purMo / W / WCu
Laiton (CuZn) / Bronze (CuSn)CuCrZr / Mo / W / WCu
Autres alliages de cuivreCuCrZr / Mo / W / WCu
Cuivre et alliages de cuivre traités en surfaceMo / W / WCu
Autres métaux non ferreux (Al, Mg, Ni, Ti)CuCrZr / Mo / W / WCu
Métaux précieux (Ag, Au, Pt)CuCrZr / Mo / W / WCu
Métaux réfractaires (Mo, Ta, Cr)W

 


* Mo, le plus souvent TZM / W, le plus souvent WL10 / WCu, le plus souvent W80Cu20

Les avantages des électrodes Plansee en deux mots :

  • Délais de livraison courts grâce à une production 100 % interne
  • Normes de qualité rigoureuses et qualité reproductible
  • Solutions sur mesure conformes aux spécifications des clients
  • Traçabilité complète, matériaux et produits provenant exclusivement de zones épargnées par les conflits
  • Contrats annuels possibles avec livraisons définies à partir d’un stock de sûreté

Le soudage par points assemble deux parties métalliques conductrices d’électricité en utilisant la chaleur générée due à la résistance électrique lorsque le courant électrique passe. Deux électrodes pincent les tôles métalliques ensemble et convertissent le courant de soudage en chaleur aux surfaces de contact. Un fort courant est envoyé à travers le point de soudure. Le métal fond alors en un point, produisant ainsi une jonction soudée. L’avantage du soudage par points est qu’une quantité importante d’énergie peut être concentrée sur un point dans un délai très court. Le reste de la tôle n’étant pas soumis à une échauffement excessif. Généralement, les épaisseurs de tôles sont comprises entre 0,5 et 3 mm.

Électrodes en WCu pour soudage par projection.

Nous fournissons à 100 % du tungstène infiltré de cuivre comprenant 75 % de tungstène et 25 % de cuivre pour le procédé de soudage par projection en accord avec la norme RWMA. Ce composite apporte le meilleur des deux matériaux : le résistance du tungstène et l’excellente conductivité électrique et thermique du cuivre.

Vous pouvez compter sur notre qualité. Les propriétés matériau de nos électrodes en WCu restent toujours constantes. Sa microstructure homogène fait qu’il est facilement usinable.

Nous avons des barres en WCu en attente sur stock pour vous. Jetez un oeil !

Barre en tungstène

Le soudage par projection est une variante du soudage par points. Dans ce procédé, la soudure est réalisée par surévaluation de matière ou par projections sur l’un ou les deux composants à assembler. La chaleur est générée de la même façon que pour le soudage par point, excepté qu’elle se produit principalement dans la zone des projections. Le soudage par projection permet un espacement plus étroit des cordons de soudure. Les projections peuvent aussi être utilisées pour le positionnement. Le soudage par projection est généralement utilisé pour souder des goujons, des écrous et d’autres éléments de visserie sur les plaques métalliques.

Électrodes tungstène pour le soudage par thermode.

Nous fabriquons nos électrodes tungstène pour le soudage par thermode selon vos spécifications pour répondre à vos besoins précis. Les tolérances très précises et la qualité intransigeante sont des choses qui vont sans dire pour nous. Ainsi nous pouvons garantir que les extrémités de nos électrodes sont exemptes de fissures.

Le soudage par thermode est basé sur le principe du soudage par résistance. Le courant traverse seulement l’électrode au lieu de traverser la pièce et l’électrode. Le rétrécissement en pointe d’électrode accroît la résistance, produisant la température de soudage en un point localisé. La pointe de l’électrode est capable de fondre le matériau dans de très petits diamètres au point désiré de soudure.

Pourquoi nos électrodes durent-elles si longtemps ? Apprenez-le en seulement 90 secondes.

Vous vous interrogez à propos des matériaux ? Il suffit de nous demander.

Avec notre large gamme de matériaux, nous sommes équipés pour répondre aux besoins les plus variés. Molybdène, tungstène ou l’un de nos nombreux alliages ? Nous serions ravis de vous recommander en personne les matériaux qui conviennent le mieux à vos applications.

Vous pouvez vous fier à notre expérience dans l’usinage des matériaux réfractaires de la plus haute qualité et des électrodes de soudure.

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David Morrison
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david.morrison@plansee.com
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