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Dans le -.revêt principal, la Demanderesse a révélé un pro- cédé pour la fixation, par soudure, de parties métalliques de tout genre sur la face dorsale de tôles dont la face frontale est préalablement recouverte d'une matière diélectrique, généralement une matière plastique telle que du chlorure de polyvinyle.
Les présents perfectionnements ont pour objet des données complémentaires résultant d'essais extrêmement nombreux effectués - par la Demanderesse sur des éléments Métalliques soudés sur la face dorsale de tôles métalliques de tout genre et géneralement de très fai .le épaisseur
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La Demanderesse estime nécessaire de préciser que les conditions particulières à remplir pour appliquer le procédé de l'invention se rapportent, e.a., au support de la tôle à souder, à la disposition particulière des électrodes à la surface de con- tact entre éléments à souder et surface métallique soujacente à'la pression des deux électrodes et au temps de soudage.
Contrairement aux procédés connus, il est indispensable, dans le cadre du procédé de l'invention, que la tôle, dont la face frontale est préalablement recouverte d'une couche de diélectrique, soit supportée élastiquement.et que le support avec lequel ladite couche de matière diélectrique est en contact pendant l'opération de soudage, présente.une telle surface de contact élastique et qu généralement, selon l'une des caractéristiques essentielles de l'invention, ladite surface de contact soit de même nature ou', d'une nature équivalente a celle de la couche recouvrant la face frontale de la tôle sur laquelle des éléments doivent être soudés.
Dans une forme profère; e d'exécution, si l'on a affaire à une tôle dont la face'frontale est préalablement recouverte d'un film de chlorure de polyvinyle, la face du support sous-jacent en contact de laquelle ledit revêtement devra normalement venir, se- ra également recouverte d'une couche de chlorure de polyvinyle et de préférence encore,d'une crache de matière 'de mêmes caractéris- tiques'que celles de la couche recouvrant la face frontale de la- dite tôle.
En ce qui concerne lea deux électrodes, celles-ci sont mon- tées au voisinage immédiat l'une de l'autre, du côté de la face dorsale de la tôle : couder. Ces deux électrodes sont reliées aux bornes du secondaire du transformateur de soudage.
Conformément à l'invention, chacune de ces deux bornes est solidaire ci 'un dispositif individuel de mise en pression, ces dis- positifs étant mutuellement indépqndants et commandés, chacun,
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par un moyen élastique à tension réglable. L'une des bornes est en contact direct avec la pièce à souder et la seconde borne, est en contact avec la face dorsale de la tôle.
La distance entre ces deux électrodes doit être aussi cour- te que possible de façon à réduire auminimum la portion de la tôle,parcourue par le courant de soudage. Cette portion est, en effet, de résistance chimique élevée et est le siège d'un échauf- fement important par effet Joule.
Cette distance doit encore être réduite afin de. diminuer les chutes de tension' dans le circuit de soudage et de diminuer également les dérivations dans le cas de soudure de pièces com- portant plusieurs points de contact.
En ce qui concerne la surface de contact entre les éléments à souder et la t8le sous- jacente dont la face frontale est préala blement recouverte d'une matière diélectrique, la Demanderesse a établi qu'il était accolument nécessaire d'utiliser le soudege par tossage En effet, cians ce procéda, le passade du courant secon- daire et l'effort de compression sent localisés, à un point déter- miné, par au moins une proéminence ou bossage préalablement pra- tiqué dans la pièce à souder.
Ce moyen constitue l'une des conditions fondamentales du présent procédé de soudage car il permet de réduire très sensible- ment le temps de soudage et favorise la constance de l'énergie ca- lorifique dégagee à l'endroit du bossage. Lais, en plus de ces conditions connues, dans l'application du présent procde les- dits bossages remplissent une fonction nouvelle en ce qu'ils per- mettent de déterminer parfaitement, au préalable, la grandeur du point de soudure,
ce qui permet d'en prédéterminer l'étendue dans l'épaisseur de la tôle et ainsi éviter que les effets de l'au?- mantation de tempéra'bure jusqu'à fusion n'atteignent une zone dangereuse pour la matière plastique recouvrant la face rotale de la tôle soudée.
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Une autre fonction particulière au présent procédé consiste en le.fait que lesdits bossages constituent, en quelque sorte, un moyen amortisseur des effets mécaniques. En effet, de tels bossa- ges éliminent tout défaut d'acostage de la pièce à souder sur la
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tôle, évitant ainsi toute sollicitation mécanique préjudiciable pour la matière plastique. En effet, le premier contact d'acostage entre la pièce à souder et la tôle sous-jacente s'effectue par les. dits bossages et ceux-ci, sous l'effet de la chaleur et la pres- sion de l'électrode adjacente, s'écrasent progressivement, éparg- nant ainsi à la matière plastique sous-jacente toute sollicitation mécanique brutale, respectivement préjudiciable.
Conformément à l'invention et toujours dans le but de ne pas élever exagérément la température de la tôle, en vue de pré- server la matière plastique qui en recouvre une face, il est im- portant que le oint de soudure présente un diamètre nettement in- férieur à ceux qui sont habituellement admis en fonction des épais- seurs de tôle. La Demanderesse a constaté que, pour des épaisseurs de tôle de o,5 à 1,25 mm, les meilleurs résultats ont été obtenus en faisant usage de tels bossages dans les pièces à souder dont le
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diamètre ne dépassait as 2 à 3 mom pour les plus fortes épaisseurs Dans le même tut de préserver le uatire plastique recou- vrant la tôle . souder, les'ternes de soudage présentent une impor- tance capitale.
En effet, les esscis prouveront rapidement à la Demanderesse que des valeurs normales J'intensité de courant secon-
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daire et de temps de soudage provoq"'i..?.en"t; sYEn;él;12'-uiqc:;.eulen"t une dé- térioration du film plastique, no-t,. des .rûlùres et un on- firment accentué au droit du. 1(,int uc soudure.
Or, la température maximum laquelle cs portée la face de la tôle en contact avec le film plastique d'-i '211(1 principalement du temps de soudage qui conditionne la hauti-i.r du ' oint .le soudure En effet, dans le premier instant du assa e .. courant le dévelop- pement calorifique se -produit a droit des contacts entre les piè- ces à solidariser, c'est-:'L-ajre 1; où 1' resistnec ohmique est
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maximum.
Ensuite, la température atteint les zones voisines. Dès lors, il est impérieux, dans l'application du procédé de l'invention, de faire usagede temps de soudure extrêmement réduits et les essais nombreux et contradictoires ont permis de prouver que seuls des
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temps de soudure inférieurs' à. une période, c'est-à-dire inférieu- rs à 1/50 ème de- seconde, permettent de réaliser des scudures sans risque de détérioration de la matière plastique recouvrant la.face frontale de la tôle à souder. Pour -des temps¯¯de soudage aussi courts et eu égard aux conditions draconiennes du procédé de l'invention, des tensions normales d'alimentation du circuit
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secondaire ne suffisant plus.
Des essais 'systématiques 'oint été réalisés avec divers transformateurs de' soudure présentant une
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gamme de tension de 5 z 16 Volts. Des tensions -supérieures à'9 Volts permettent de souder, dans des temps inférieurs -' 12- période, par exemrle à 1/100 ème de seconde.
Enfin, le procédé de l'invention fait également intervenir la pression de soudage. En effet, le temps de soudage extrêmement court et l'intensité de courant secondaire relativement très éle- vée impliquent un déplacement rapide de l'électrode pendant la soudure afin d'éviter l'expulsion du bossue.
D'autre part, on
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doit aussi considérer que. l'emploi de pression statique trop #"Ts.n- de pourrait donner lieu à une penétratica ù froid au bossera- dans la tôle avec, pour résultat, une déformation vipiole au film de matière plastique recouvrant la partie fro,i't-.ale Ce la tôle. 11 est donc important, pour appliquer le procédé de l'invention, que 1' équipage mobile formé par l'électrode est le cr-;,e--i;7¯ectraûe, scit d'un poids relativement faible. il a été établi que la pression de soudage ne doit guère dépasser 40 kg.
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Les nombreux essais ont perte sur le soudure d' "ll;,1en'l;s de tout genre, sur des supports métalliques en acier doux, dont les
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épaisseurs étaient de 0,5 à 0,6 - 0,7 - 0,0 - 1 et 1,25 mm, dent la face frontale était recouverte d'un film de chlorure de poly
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vinyle et dont la face mettlaique était soit bondérisée soit non bondériséeDes centaines d'essais de traction ont prouvé une bonne régularité des soudures faites,en application du procédé selon l'invention.
Ces essais de traction avaient pour but prin- cipal de déterminer la charge de rupture ou de cisaillement de pattes d'attaché ainsi soudées*
Sur une série de 7 tractions sur éprouvettes constituées par une latte d'attache en acier doux de 1 mm d'épaisseur soudée sur tôle en acier doux/0,8 mm d'épaisseur dont une face était recouverte de chlorure de polyvinyle et dont l'autre face était bcndérisée, on a obtenu uns cnarge de rupture moyenne de 145 kg pour des points de soudure d'un diamètre variant de 2 à 2,5 mm
On a également réalisé un grand nombre d'essais satisfaisants sur des tôles en aluminium, ce qui a preuve que les mêmes conditions dû-procédé doivent être remplies, cependant qu'il est normal que,
vu la bonne conductibilité thermique et électrique ds l'aluminium, le courant et les tensions doivent être nettement plus élevés que pour l'acier.
A titre documentaire sont donnés ci-après quelques détails au sujet de réalisations industrielles :
Exemple 1 : soudage d'une patte a 'attache en acier doux de 0,8 mm d épaisseur sur tôle en acier de o,8 mm d'épaisseur dont une face est recouverte de chlorure de polyvinyle: - bossage sphérique : diamère 2,5 mm -hauteur 0,5 mm - tension secondaire : 10 volts - réglage intensité : 86% - temps de soudage : période - effort de compressin en soudage 35 kg.
Exemple 2 : soudage d'une ti..e filetée en acier doux de 2,5 mm de dia- mètre sur support en acier de 1 mm d'épaisseur dont la face fron- tale est recouverte de chlorure de polyvinyle :
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- extrémité de la 'ti e bombée '13gt'rr:illent' - tension secondaire : 13 volts
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- r,.;la -e secondaire : 3 LI - temps de soude'¯'e : 2psriocie - effort de compression en ouda ;e : 3C kg.
Ilxemile 3 : S-ouOVage d'une cie en aluminium de 3 mui de diamètre sur tôle en aluminium Ce 0,8 mm d'épaisseur dont la face frontale est
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recouverte de chlorure de polyvinyle : - extrémité de la tige bomtés légèrement - tension secondaire : 16 volts - réglage secondaire : 75%
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- temps de ou age : 2 période - effort de compression en soudage : 30 kg.
L'invention, en outre de ce procédé, concerne les disposi- tifs capables d'appliquer ce procédé. Ces dispositifs seront gé-
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néralement dérivés des soudeuses par point connues u.ais lés dit- férents éléments seront adaptés à ce procédé. E.A les deux du côté électrodes seront montées cote a côte de la face dorsale, c'est- à-dire de la face métallique de la tôle ; cesdeux électrodes se- ront reliées aux bornes du secondaire du transformateur de sou dage et elles seront, d'autre part, fixées à la tête de la sou
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deuse par deux dispositifs de mise en pression ind.u7enUL.nts com- mandes, chacun, par un ressort ' tension J':'ll[ble.
La <.ür'c'¯e in- férieure de la soudeuse est constituée par un support -'i ;;1;'t être un support mécanique rigide mais dont l'éla limité et les conditions imposées par le procédé de l'invention 1 cuvent être
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obtenues en interposant, entre ledit support mécanique r:i.; iu. zut la face frontale de la tôle, un film, une feuille ou (,CII.1C11E d'une mati ;re synthétiaue identique à celle qui recouvre la -''ace frcu- talc de ladite tôle à souder. La distance entre les deux électro- des sera aussi courte que possible.
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En ce qui concerne 1'électrode en contact avec la face dor- sale de la tôle, sa surface de contact boit être suffisante en vue de limiter la densité de courant, évitant ainsi la création de zo- nes surchauffées capables de marquer le film de matière plastique.
Enfin, l'invention concerne également toutes pièces géné- ralement quelconques réalisées en application du .'.susdit procédé.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour la fixation, par soudure, d'éléments mé- talliques sur la face dorsale métallique d'une tôle dont la face frontale est préalablement recouverte d'une matière diélectrique, appliquant deux électrodes;
reliées, chacune, à l'une des bornes d'un transformateur, l'une de ces électrodes étant en contact avec la pièce à souder et la seconde électrode étant en contact avec ladite face dorsale métallique dé la tôle sur laquelle lesdits' éléments doivent être soudés, caractérisé en ce qu'en vue d'effec- tuer cette soudure sans;préjudice pour lacouche de matière diélec- trique recouvrant la face frc:
ntale de la tôle, celle-ci est, pen- dent l'opération de soudage, par sa face frontale, en contact avec un support élastique les deux électrodes étant aussi près que pos. sible l'une de l'autre, la piètre à souder sur ladite tôle étant en contact avec la face dorsale métallique de celle-ci par une sur face très réduite, les deux électrodes étant sollicitées par un moyen de pression élastique individuel et la durée de l'opération de soudureétant demaximum un période.