Les performances de dévidage d'un dévidoir sont un facteur déterminant de la qualité du soudage, car elles influencent la formation du cordon de soudure, les niveaux de projections et la stabilité de l'arc. Ces performances sont influencées par de nombreux éléments, notamment la conception mécanique, la compatibilité des consommables, la configuration des paramètres et les conditions environnementales. Ces facteurs d'influence peuvent être systématiquement organisés en six catégories principales, chacune détaillant des aspects clés et leurs mécanismes et effets correspondants :
- État des composants essentiels du mécanisme d'alimentation en fil métallique
En tant que système d'entraînement central pour la distribution du fil, le mécanisme d'alimentation du fil est vital. L'usure ou le désalignement de ses composants peut directement entraîner un "blocage", un "glissement" ou une "rupture de fil", ce qui en fait le principal facteur influençant les performances du dévidoir.
- Rouleaux d'alimentation
- Points d'influence : Compatibilité du type de rainure avec le fil, niveau d'usure de la rainure, force de serrage.
- Incompatibilité des gorges : Une rainure inférieure au diamètre du fil (par exemple, une rainure de 1,0 mm pour un fil de 1,2 mm) déforme le fil ; une rainure trop grande (par exemple, une rainure de 1,2 mm pour un fil de 1,0 mm) entraîne un glissement et une vitesse d'avance irrégulière.
- Usure des rainures : L'utilisation prolongée lisse ou rainure la paroi interne, réduisant le frottement et entraînant une "marche à vide sans alimentation", en particulier lors du soudage à haute intensité qui exige des vitesses d'alimentation élevées.
- Force de serrage : Une force insuffisante entraîne un glissement ; une force excessive endommage le fil (en créant des indentations) et peut entraîner une "rupture du fil" ou endommager les roulements du rouleau d'alimentation, ce qui compromet indirectement la stabilité de l'alimentation.
- Moteur d'alimentation et réducteur
- Points d'influence : Stabilité de la vitesse du moteur, usure des réducteurs.
- Fluctuations de la vitesse du moteur : Le vieillissement des moteurs, l'instabilité de la tension ou les dysfonctionnements de la carte de contrôle entraînent une vitesse d'alimentation irrégulière, ce qui contribue directement à l'"extinction" de l'arc ou à l'"augmentation brutale des éclaboussures".
- Usure de l'engrenage du réducteur : Un jeu excessif de l'engrenage perturbe la transmission de la puissance aux rouleaux d'alimentation, provoquant un "retard d'alimentation" où le fil ne peut pas suivre le rythme de la consommation de l'arc, ce qui se traduit par un arc allongé.
- Doublure de conduit (tuyau d'alimentation)
- Points d'influence : Compatibilité du diamètre intérieur avec le fil, rayon de courbure, propreté de la paroi intérieure.
- Incompatibilité du diamètre intérieur : Un diamètre intérieur trop petit augmente le frottement de la surface du fil et la résistance au dévidage ; un diamètre trop grand permet une "oscillation" du fil, ce qui déstabilise la trajectoire du dévidage.
- Rayon de courbure trop faible : Les courbes prononcées (par exemple, supérieures à 90° ou d'un rayon inférieur à 30 cm) créent des "plis", ce qui entraîne un coincement du fil et une rupture potentielle.
- Contamination/oxydation de la paroi interne : L'accumulation de cuivre décapé, de poussière ou d'éclaboussures à l'intérieur de la chemise augmente la friction, ce qui entraîne une "alimentation saccadée" caractérisée par des réductions intermittentes de la vitesse.
- Caractéristiques et état des fils
Le matériau, le diamètre, l'état de surface et les méthodes de stockage du fil, en tant que support de transport, ont une incidence directe sur la fluidité de l'alimentation, en particulier pour les fils de petit diamètre (par exemple, ceux de 0,8 mm et moins).
- Diamètre et matériau du fil
- Écart de diamètre : Des diamètres non standard (par exemple, un fil nominal de 1,0 mm mesurant 0,9 mm ou 1,1 mm) entraînent une incompatibilité avec les gorges des rouleaux ou les diamètres intérieurs des chemises, ce qui provoque un glissement ou un blocage.
- Dureté du matériau : Les fils souples (aluminium ou cuivre, par exemple) sont susceptibles d'être déformés par les rouleaux d'alimentation ; les fils durs (acier inoxydable, par exemple) contenant des impuretés peuvent accélérer l'usure des rainures, ce qui affecte indirectement la stabilité de l'alimentation.
- État de la surface du fil
- Qualité du placage de cuivre : Le placage minimise la friction et prévient la rouille. L'écaillage (dû à un stockage humide), une épaisseur excessive ou des rayures augmentent la friction du revêtement ou provoquent le glissement du rouleau.
- Contamination de la surface/rouille : La rouille due à l'humidité, à l'huile ou à la poussière peut obstruer le revêtement, favoriser la "porosité" des soudures et accélérer l'usure des rouleaux.
- Installation des bobines de fil et débobinage
- Fixation de la bobine : Un montage lâche (par exemple, des bagues instables) entraîne une "oscillation" de la bobine, ce qui rend la tension du fil irrégulière et entraîne des variations de la vitesse de dévidage.
- Condition d'enroulement du fil : Les "nœuds" ou les "chevauchements" (dus par exemple à des impacts de transport) peuvent se bloquer pendant le dévidage, ce qui provoque des "interruptions de fil".
- Caractère raisonnable du réglage des paramètres du dévidoir de fil
Les paramètres d'alimentation doivent s'aligner sur le processus de soudage (par exemple, le courant, la tension, le type de fil). Des réglages inadéquats créent une "inadéquation entre la vitesse d'avance et la consommation d'arc", ce qui entraîne des défauts de soudage.
- Vitesse de dévidage du fil (WFS)
- Trop élevé : le fil "pousse l'arc" (en entrant prématurément dans le bain de soudure), ce qui provoque une instabilité de l'arc, une augmentation des éclaboussures et un éventuel "manque de fusion".
- Trop faible : le fil "traîne derrière la consommation de l'arc", allongeant l'arc et provoquant une "extinction de l'arc", produisant des bourrelets étroits et un renforcement excessif.
- Principe clé : La vitesse d'avance doit correspondre au courant et à la tension (par exemple, pour le soudage sous protection gazeuse CO₂ avec un fil de 1,2 mm, la vitesse d'avance est généralement comprise entre 4 et 12 m/min, ce qui correspond à des courants de 200 à 350 A).
- Tension d'alimentation du moteur d'alimentation
- Tension trop élevée : Une vitesse excessive du moteur fait que la vitesse d'avance réelle dépasse la valeur réglée, ce qui entraîne une "poussée de l'arc".
- Tension trop faible : Une puissance inadéquate réduit la vitesse d'avance en dessous de la valeur réglée, en particulier pour le soudage à haute intensité, ce qui déclenche une "extinction de l'arc".
- Remarque : les "alimentateurs à vitesse constante" (qui maintiennent une vitesse d'alimentation fixe et règlent la longueur de l'arc par la tension) nécessitent une tension de moteur stable (généralement 24 V CC).
- Compatibilité entre la source d'énergie de soudage et les câbles
Le dévidoir doit fonctionner en synergie avec la source de courant de soudage (par exemple, une soudeuse à inverseur). Une sortie instable ou de mauvaises connexions perturbent indirectement l'alimentation du mécanisme de dévidage.
- Stabilité de la sortie de la source d'énergie
- Les fluctuations du courant et de la tension (dues par exemple à l'instabilité du réseau ou à la vétusté des condensateurs) provoquent des "variations de la charge de l'arc", qui nécessitent des ajustements de la vitesse d'alimentation (par exemple, par le biais d'un contrôle par rétroaction) et conduisent à une instabilité de l'alimentation.
- Compatibilité entre la source d'alimentation et le chargeur : Une source de faible puissance (par exemple, 200 A) alimentant un chargeur de grande puissance (par exemple, pour un fil de 1,6 mm) peut ne pas atteindre les vitesses de dévidage fixées en raison d'une puissance insuffisante.
- État de la connexion du câble
- Câbles d'alimentation/de commande desserrés : De mauvaises connexions (par exemple, des fiches desserrées ou des câbles vieillis) provoquent des "interruptions intermittentes" de l'alimentation du moteur, ce qui se traduit par une alimentation irrégulière.
- Mauvaise connexion à la terre : Un câble de mise à la terre mal fixé provoque le "soufflage" de l'arc, perturbant indirectement l'alignement entre l'alimentation du fil et le bain de soudure (par exemple, en déviant le fil du centre de la soudure).
- Environnement d'utilisation et conditions de fonctionnement
Les facteurs environnementaux nuisent indirectement aux performances des aliments pour animaux en "affectant les composants" ou en "perturbant le transport des fils", en particulier dans les environnements extérieurs ou difficiles.
- Humidité et poussière
- Humidité élevée : L'humidité risque de provoquer des courts-circuits du moteur, la rouille des fils et l'oxydation de la gaine, ce qui augmente la résistance de l'alimentation.
- Poussière élevée : l'infiltration dans les rouleaux, le moteur ou le revêtement accélère l'usure des composants et obstrue le tuyau, ce qui provoque des décalages dans l'alimentation.
- Note d'application : le soudage en extérieur nécessite une protection contre la pluie et la poussière (par exemple, des housses de protection) ; dans des conditions humides, il est nécessaire de pré-sécher le fil.
- Température ambiante
- Basse température (<0°C) : L'augmentation de la viscosité du lubrifiant réduit la vitesse du moteur et la vitesse d'avance ; la fragilité du fil (par exemple, dans l'aluminium) augmente le risque de rupture.
- Température élevée (>40°C) : La protection contre la surchauffe du moteur peut s'activer, entraînant des interruptions de l'alimentation ; le placage des fils est susceptible de s'oxyder et de s'écailler.
- Disposition de l'espace de travail et de la gaine
- Espace de travail limité : La flexion fréquente de la gaine (par exemple, dans des endroits confinés) augmente la résistance à l'alimentation.
- Longueur excessive de la gaine : Une longueur supérieure à 5 m (standard : 3-5 m) introduit un "feed lag" (un délai entre le réglage et l'arrivée réelle du fil), ce qui compromet la stabilité de l'arc.
- Maintenance et entretien de routine
La fréquence et la qualité de l'entretien ont une incidence directe sur la durée de vie des composants et la régularité de l'alimentation. La négligence peut entraîner des "problèmes mineurs qui se transforment en défaillances majeures".
- Absence de nettoyage régulier : Le fait de ne pas nettoyer les parois intérieures de la gaine (par exemple, sans outils spécifiques) ou les rainures des rouleaux permet l'accumulation de saletés, ce qui provoque des bourrages.
- Absence d'inspection régulière de l'usure : Le remplacement tardif des pièces usées (rouleaux, garnitures, roulements) entraîne un glissement et des fluctuations de vitesse.
- Absence de lubrification régulière : Des roulements de moteur et des réducteurs non lubrifiés (nécessitant par exemple une graisse à base de lithium) augmentent la résistance mécanique, ce qui déstabilise la vitesse du moteur.
Résumé : Logique de base pour l'optimisation des performances du dévidage de fil
La stabilité de l'alimentation en fil repose sur le principe "compatibilité + maintenance" :
- Compatibilité : Adapter les rainures du galet et le diamètre intérieur de la gaine au diamètre du fil ; aligner les paramètres d'alimentation sur les procédés de soudage ; assurer la compatibilité entre le dévidoir et la source d'alimentation.
- Entretien : Effectuer un nettoyage régulier (revêtement, rouleaux) ; inspecter les pièces usées et les connexions ; lubrifier le moteur et le réducteur ; stocker le fil de façon appropriée (sec et non contaminé).
En tenant compte de ces facteurs, les problèmes tels que le glissement, le blocage et les fluctuations de vitesse peuvent être efficacement atténués, ce qui garantit une qualité de soudage constante.
