Réévaluer votre dévidoir de fil en prenant en compte les évolutions technologiques

Les performances des procédés de soudage à fil - MIG/MAG, MIG pulsé ou fil fourré - dépendent de l'alimentation, de la facilité d'utilisation, du contrôle des variables de soudage, de la durabilité et, dans de nombreuses situations, de la portabilité.

Même si un ancien dévidoir peut fonctionner, il est intéressant de s'interroger sur des éventuels coûts cachés et des difficultés rencontrées par les soudeurs. Les dévidoirs ont évolués et il est utile de les ré-évaluer. Comment le choix du bon dévidoir de fil peut contribuer à améliorer votre productivité au même titre que l'utilisation de la bonne source d'énergie?

^{Par Arne Lagerkvist, Chef de produit mondial - Équipement de soudage industriel lourd
Groupe Solutions d'équipement, ESAB - Copyright traduction : Metal-Interface}
 

Que ce soit dans un atelier, sur un navire ou sur un chantier de construction, les équipements portables qui rapprochent le dévidoir du lieu de soudage permettent aux opérateurs de travailler plus rapidement et avec une plus grande précision, par exemple en consultant l'écran numérique du dévidoir pour confirmer les réglages ou ajuster les paramètres. Cependant, la portabilité impliquait, jusqu'à peu de temps, de sacrifier un ou plusieurs aspects de leurs performances. En conséquence, les utilisateurs étaient contraints de choisir entre deux catégories de dévidoirs:

• Les "dévidoirs d'atelier" qui offraient d'excellentes performances d'alimentation et des commandes supplémentaires, mais leur protection était limitée dans les environnements extrêmes. Un boîtier en plastique pour la bobine de fil était à peu près la seule protection. La portabilité consistait à monter le dévidoir sur un chariot!
   
• Les "dévidoirs portables" avec boîtiers fermés qui offraient portabilité et durabilité dans des conditions difficiles, mais ils manquaient de fonctionnalités et de capacité à dévider un large éventail de diamètres de fil.

Aujourd'hui, ces deux catégories ont fusionné pour former une troisième catégorie de dévidoir portable qui offre de la performance, de la portabilité et de la durabilité. Cet article met en évidence les fonctionnalités et caractéristiques que les utilisateurs peuvent désormais trouver dans cette nouvelle génération de dévidoirs de fil portables et de la manière dont ils améliorent les opérations de soudage.
 

Le rôle fondamental du mécanisme d'alimentation en fil est d'apporter le fil de soudage par l'intermédiaire de la torche jusqu'au point de contact. La vitesse d'alimentation en fil doit être régulière et constante pendant le soudage, et doit contrôler la vitesse pendant les démarrages et les arrêts de l'arc. Le mécanisme d'entraînement ne doit pas écraser ou frotter le fil, car cela génère des copeaux qui, à leur tour, obstruent la gaine, empêchent une alimentation régulière et favorisent les retours de flamme.

Lorsque des symptômes de perte de performance apparaissent (par exemple: une instabilité de l'arc causée par le glissement du fil), de nombreux opérateurs ont tendance à appliquer une force de pincement supplémentaire sur le fil en augmentant la pression sur la vis de réglage. Cela ne résout généralement pas le problème. Dans de nombreux cas, cela peut créer d'autres problèmes d'alimentation en fil, comme la production de plus de copeaux de fil.

Le premier aspect à prendre en compte est la tenue du fil. En effet, un système à quatre rouleaux offre des avantages par rapport à un système à deux rouleaux, car il double la surface des rouleaux d'entraînement en contact avec le fil. De même, des rouleaux d'entraînement de plus grand diamètre augmentent également la surface de contact avec le fil, tout comme la manière sont disposées les rainures sur les rouleaux d'entraînement. Une plus grande surface de préhension permet d'alimenter le fil. Un système à quatre rouleaux permet de faire passer des fils durs et de plus grand diamètre (jusqu'à 2,0 mm pour les fils pleins et 2,4 mm pour les fils fourrés) et de plus petit diamètre (0,6 et 0,8 mm), ainsi que de souder à des vitesses aussi faibles que 0,8 m/min et aussi rapides que 25 m/min.

Les nouvelles technologies permettent également de contrôler différemment le moteur d'entraînement, en ce sens qu'il n'est pas entraîné dans une seule direction, mais dans deux directions. Cela permet d'obtenir des performances d'alimentation incomparables lors des démarrages, à des vitesses plus faibles et un meilleur contrôle de la vitesse du fil. Un mécanisme d'alimentation précis doit permettre un faible niveau de jeu dans les rouleaux pour offrir une précision supplémentaire. Ce type de support d'entraînement est très adapté à la robotique et constitue une avancée majeure pour les unités de dévidoir de fil de soudage portable.
 

Les problèmes de qualité se produisant le plus souvent au début ou à la fin de la soudure, les dévidoirs portables peuvent offrir une multitude de fonctions pour améliorer les résultats, notamment :

• Le contrôle de la vitesse de rodage (également appelé fluage) réduit la vitesse à laquelle le fil s'approche de la plaque, puis passe à la vitesse de soudage maximale lorsque le système détecte que l'arc est établi. Le temps supplémentaire préchauffe l'électrode, favorise un démarrage de l'arc plus positif, réduit les éclaboussures et favorise une meilleure fusion. Certains dévidoirs offrent une fonction d'amorçage à chaud pour augmenter la puissance totale pendant quelques millisecondes au début de la soudure, ce qui permet également d'éviter le 'cold lap'.

• Les dévidoirs dotés d'une fonction de remplissage de cratère réduisent les paramètres à la fin de la soudure pour remplir le cratère à une vitesse de dévidage et/ou à un niveau de tension inférieurs, ce qui peut empêcher la fissuration du cratère et éviter la fusion des bords de la plaque.

• Le contrôle du pré-débit et du post-débit de gaz permet à l'opérateur de définir la durée des temps de débit de gaz. Ces fonctions sont particulièrement utiles dans les applications où la couverture de gaz est critique, notamment l'acier inoxydable.

• La technologie de terminaison en court-circuit (SCT) aiguise l'extrémité du fil MIG solide à la fin d'une soudure, pour favoriser un prochain amorçage positif de l'arc. La technologie SCT élimine également la nécessité pour l'opérateur de couper le fil. Dans une opération comportant de nombreux arrêts et démarrages de soudure, les gains de temps s'additionnent rapidement.

• Une fonction de retour de flamme contrôle la quantité de fil qui continue à avancer après que l'opérateur ait relâché la gâchette, laissant une longueur de fil optimale pour que l'opérateur n'ait pas besoin de couper le fil à longueur.

• Sur les dévidoirs dotés d'une commande 2T/4T, le mode 2T correspond au fonctionnement standard On/Off. La fonction 4T ("maintien de la gâchette") est comme un régulateur de vitesse pour la soudeuse. Après avoir appuyé sur la gâchette et l'avoir maintenue pendant quelques secondes, l'opérateur peut relâcher la gâchette et le système continue à souder, ce qui réduit la fatigue des mains. Pour terminer la soudure et lancer la fonction de descente (si elle est activée), l'opérateur appuie et relâche à nouveau la gâchette.

• Pour ceux qui craignent que les opérateurs perdent du temps à ajuster les réglages pour différents travaux, il n'y a pas matière à s'inquiéter. Les dévidoirs de fil avancés offrent des réglages à mémoire qui permettent aux opérateurs de définir, de stocker et de rappeler les paramètres en appuyant sur quelques boutons.
   

Bon nombre des fonctions ci-dessus ont été des commandes standard sur les dévidoirs d'atelier pendant des années, mais la nouveauté est de les retrouver, à présent, sur le dévidoirs portables. Les appareils de nouvelle génération offrent également des fonctions supplémentaires qui peuvent améliorer considérablement la qualité et la cohérence :

• Une fonction peut empêcher l'opérateur de souder avec des paramètres en dehors des spécifications de soudage.

  

• Une fonction de réglage rapide optimise automatiquement l'arc de court-circuit pour la combinaison gaz/fil installée. Après quelques secondes de soudage, le système adapte les paramètres de soudage au type de soudage individuel de l'opérateur, en compensant notamment les variations de la distance entre la pointe de contact et la pièce et de l'angle de la torche. L'opérateur peut ainsi se concentrer sur la mécanique de la torche, au lieu de s'inquiéter de savoir s'il a défini les bons paramètres.

• Les lignes synergiques préprogrammées ont des paramètres optimisés pour le type de fil, le diamètre du fil, le gaz de protection et le procédé sélectionné, ce qui accélère le lancement de la production.

• Les lignes synergiques pour le MIG pulsé permettent d'économiser de nombreuses heures de développement du procédé de soudage. Pour commencer le soudage pulsé, il suffit aux opérateurs de sélectionner la ligne synergique. Le système assure alors un contrôle dynamique optimal de l'arc pour maintenir une pénétration et un aspect du cordon de soudure constants, en s'adaptant automatiquement aux variations de la longueur de l'arc et de la vitesse d'alimentation du fil. Si nécessaire, les opérateurs peuvent utiliser la commande de vitesse d'alimentation du fil pour affiner l'arc et tous les paramètres de pulsation seront alors automatiquement ajustés.

Dans l'ensemble, les dévidoirs de dernière génération aident les soudeurs moins expérimentés ou moyennement qualifiés à souder avec de meilleurs résultats et transforment les bons soudeurs en excellents soudeurs !
 

Le poids est le premier aspect de la portabilité. La plupart des dévidoirs fermés pouvant contenir une bobine de fil de 300 mm pèsent entre 17 et 19 kg à vide. Cependant, après avoir ajouté une bobine de fil, les différences de poids entre les modèles sont peu significatives.

L'ergonomie d'utilisation est un aspect très important et le choix peut se faire en se posant quelques questions comme par exemple : quelle est la sensation de la poignée du dévidoir dans la main de l'opérateur ? Est-ce que le dévidoir gène la marche lorsque l'opérateur le porte ?

Les dévidoirs dotés d'une poignée centrale plus longue permettent à l'opérateur d'ajuster le placement de la main pour un transport équilibré d'une seule main. Les dévidoirs avec des poignées à l'avant et à l'arrière de l'unité sont beaucoup plus faciles à soulever à deux mains ou à passer dans une petite ouverture.

Pour soulever les dévidoirs à l'aide d'une grue, notamment dans les chantiers navals et les opérations offshore, ils doivent être équipés de poignées adaptées aux grues.

Étant donné la nature robuste de l'industrie du soudage, les opérateurs vont également déplacer l'appareil en le faisant glisser sur le sol ou en le tirant par les câbles. Les conceptions des boîtiers doivent être renforcées, en particulier au niveau des parois et des zones d'usure, pour une plus grande longévité. L'une des défaillances les plus courantes des dévidoirs se produit lorsque le câble d'alimentation ou les connexions de gaz se détachent de l'arrière de l'unité. Pour remédier à ce problème, certains appareils sont désormais équipés d'un verrou tournant qui fixe le câble d'alimentation à l'arrière de l'appareil, ainsi que de raccords internes pour les tuyaux et les câbles. Par conséquent, il n'y a pas de contrainte ni de risque de cisaillement lorsque les opérateurs traînent ou le soulèvent, par exemple entre les niveaux d'un chantier ou dans la coque d'un navire.

Soulever ou traîner par le câble n'est pas forcément recommandé, mais les conceptions doivent s'adapter à la réalité. Dans le même esprit, les options de roues qui se montent sur le fond ou les côtés de l'appareil sont un réel plus. Le fait de placer les roues sur le côté de l'appareil crée un profil bas et plat qui est plus stable. Dans des applications telles que la fabrication de remorques ou de structures métalliques, l'opérateur peut ainsi facilement déplacer le dévidoir sous des objets et le centre de gravité bas permet de tirer le poste malgré les obstacles et sur des sols irréguliers, sans risque de basculement.

La portabilité et la durabilité vont de paires. Les dévidoirs de fil dans les environnements industriels lourds sont soumis à rude épreuve. Les boîtiers peuvent être en métal, en plastique renforcé ou une combinaison des deux. La présence de vis métalliques apparentes doit être évitée afin de limiter les risques du transfert du courant de soudage vers une surface métallique sur laquelle l'appareil pourrait être posé, comme par exemple le pont d'un navire.

La plupart des dévidoirs portables sont classés IP23, c'est-à-dire "protégés contre le contact des doigts et des objets de plus de 12 mm" et "protégés contre les projections d'eau à moins de 60 degrés de la verticale". Les systèmes les plus robustes disponibles ont un indice IP44, ce qui signifie que tous les composants sensibles sont protégés contre les objets solides d'une taille supérieure à 1 mm et contre les projections d'eau provenant de toutes les directions. La norme IP44 est à privilégiée car ces appareils seront réellement étanches aux intempéries, à la saleté, aux copeaux de métal et autres produits. En effet, l'humidité favorise l'absorption d'hydrogène dans les fils fourrés ou l'oxydation de tout fil en acier au carbone. Des systèmes de chauffage sont parfois intégrés pour "chasser" l'humidité.

Si vos dévidoirs actuels ne présentent pas la majorité de ces caractéristiques et avantages, il est peut-être temps de réévaluer votre équipement. Cette nouvelle génération de dévidoirs minimise les problèmes de maintenance, favorise à la fois le temps de fonctionnement et la qualité des soudures, et contribue à améliorer les compétences de l'opérateur, ce qui se traduit par des économies et une productivité accrue.