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'''Le soudage des plastiques''' est une technique d'assemblage permanent qui assure une continuité de même nature par fusion des surfaces à joindre, rapprochement, contact puis maintien jusqu'à solidification du mélange ainsi formé. La plupart des plastiques appartiennent à deux catégories, les thermoplastiques qui sont soudables et les thermodurcissables qui ne le sont pas. Les plus communs des ces plastiques soudables sont le chlorure de polyvinyle (PVC), le polypropylène, l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), le polyéthylène et les acryliques. Comme pour le soudage des métaux, il existe divers procédés utilisant ou non des produits d'apport.
''[[Soudage/Généralités]]''
== Histoire du soudage ==
L’origine du soudage remonte à l’âge des métaux :
* à l’âge de bronze on soudait à la poche
* à l’âge de fer on soudait à la forge
L'exemple le plus ancien consiste en des petites boîtes circulaires en or datant de l'age du bronze et assemblées par chauffage et martelage d'un joint constitué de deux surfaces se recouvrant. Il a été estimé que ces boîtes ont été fabriquées il y a plus de 2000 ans. Pendant l'age du bronze, les égyptiens et les peuples de l'est méditerranéen ont appris à assembler par soudage des pièces en fer. plusieurs outils datant approximativement de 3000 ans ont été retrouvés.
Pendant le moyen-age, l'art des chaudronniers et forgerons s'est développé et plusieurs objets en fer ont été produit en utilisant la technique du martelage / soudage. jusqu’au milieu du 19ème siècle, les procédés de soudage évoluent peu. Vers 1850 on commence à se servir du gaz pour chauffer les métaux à souder.
* Fin 19ème : mise en œuvre de nouveaux procédés :
: Le soudage oxyacétylénique
: Le soudage aluminothermique
: Le soudage à l’arc électrique
: Le soudage par résistance
Tous ces procédés connaîtront leur essor industriel vers 1920.
== Présentation des principaux procédés de soudage ==
=== Les procédés de soudage des métaux ===
[[Image:SMAW.welding.navy.ncs.jpg|thumb|250px|right|Fig. 1. Soudage à l'arc à l'électrode enrobée]]
[[Image:AlfredPalmerwelder.jpg|thumb|250px|right|Fig. 2. Soudage au fil fourré]]
[[Image:ESW Stri Overlaying.JPEG|thumb|250px|right|Fig. 3. Rechargement résistant à la corrosion déposé par feuillard au moyen du procédé électroslag (ESW).]]
[[Image:Soldadura de carril.jpg|thumb|250px|right|Fig. 4. exemple d'une soudure de raboutage de rail de chemin de fer effectuée par aluminiothermie]]
[[Image:FrictionStudWeld.jpg|thumb|250px|right|Fig. 5. Soudage par friction d'une tige filetée sur un support]]
* '''Le soudage à la forge''' :
: C'est le plus ancien des procédés de soudage. Les bords des pièces à souder sont portés à la température qualifiée de « blanc soudant » (1200°C et plus) estimée à l'œil par le forgeron. Une fois la température requise atteinte, les parties à assembler sont juxtaposées puis martelées. Ce procédé s'apparente au brasage car il n'y a pas à proprement parler de fusion ; ce principe est en partie repris dans le soudage par ultrasons.
* '''Le soudage à la flamme''' :
: Une flamme est dirigée sur la pièce à souder, le métal d'apport étant apporté dans le bain de fusion sous forme d'une baguette tenue à la main.
* '''Le soudage à l'arc électrique avec électrode enrobée''' :
: Un arc électrique éclate entre un métal d'apport constitué par une électrode enrobée fusible et la pièce à souder.
* '''Le soudage à l'arc électrique sous flux pulvérulent''' :
: Un arc électrique éclate entre un métal d'apport constitué par un fil-électrode nu ou fourré qui se dévide mécaniquement et la pièce à souder, l'arc et le bain de fusion étant submergés par un flux pulvérulent.
* '''Le soudage TIG''' ''(Tungstène Inert Gaz)'' :
: Un arc électrique éclate entre une électrode non fusible en tungstène et la pièce à souder. S'il faut un métal d'apport, celui-ci est apporté dans le bain de fusion à la main (baguette d'apport) ou mécaniquement (bobine de fil d'apport).
* '''Le soudage A-TIG''' ''(Active Tungstène Inert Gaz)'' :
: Même procédé que le TIG, à la différence près que les pièces sont revêtues d'un flux qui, au passage de l'arc électrique, provoque un effet constricteur sur l'arc électrique. La concentration d'énergie qui en résulte permet une pénétration plus importante ; pour une même consommation d'électricité, l'épaisseur soudée est plus importante qu'en TIG traditionnel.
* '''Le soudage plasma''' :
: Un plasma électrique est maintenu entre une électrode non fusible en tungstène et la pièce à souder. En cas de besoin d'un métal d'apport, celui-ci est apporté dans le bain de fusion manuellement (baguette d'apport) ou mécaniquement (bobine de fil d'apport).
* '''Le soudage MIG''' ''(Metal Inert Gaz)'' :
: Un arc électrique éclate entre un métal d'apport constitué par un un fil-électrode nu qui se dévide mécaniquement et la pièce à souder, l'arc et le bain de fusion étant environnés d'une atmosphère protectrice chimiquement inerte d'argon ou d'hélium.
* '''Le soudage MAG''' ''(Metal Activ Gaz)'' :
: Un arc électrique éclate entre un métal d'apport constitué par un fil-électrode nu ou fourré qui se dévide mécaniquement et la pièce à souder, l'arc et le bain de fusion étant environnés d'une atmosphère protectrice chimiquement active qui peut être du <math>CO_2</math> ou un mélange argon / <math>CO_2</math>.
* '''Le soudage au fil fourré''' :
: Un arc électrique éclate entre un métal d'apport constitué en un fil fourré qui se dévide mécaniquement et la pièce à souder. Ce procédé s'apparente au soudage à l'électrode enrobée.
* '''Le soudage par effet Joule sous flux protecteur''' :
: L'effet Joule est produit entre un fil ou un feuillard qui se dévide mécaniquement dans le bain de fusion formé avec les pièces à souder (ou à revêtir), le bain de fusion étant protégé de l'oxydation par un flux pulvérulent flottant à sa surface, ce procédé est souvent dénommé « Electroslag » ou un gaz protecteur inerte, ce procédé est souvent dénommé « Electrogas ».
* '''Le soudage par résistance''' :
: Des électrodes non fusibles et refroidies pincent adéquatement deux pièces superposées et conduisent un courant électrique ; la température de fusion est atteinte par effet Joule au droit des pièces à souder et le soudage s'effectue lors du pincement.
* '''Le soudage par étincelage''' :
: Des étincelles éclatent entre les bord des pièces à souder. Un fois la fusion obtenue, les bords à souder sont vivement rapprochés jusqu'à provoquer l'éjection de la phase liquide et des impuretés éventuelles, puis on maintient l'ensemble sous pression.
* '''Le soudage par décharge de condensateur''' :
: Les pièces sont maintenues en contact jusqu'à décharge d'un condensateur libérant l'énergie nécessaire à la production du bain de fusion, les pièces sont maintenues pressées l'une contre l'autre jusqu'à la solidification du joint (ce procédé est très utilisé pour le soudage de fil thermocouple sur paroi métallique).
* '''Le soudage par faisceau d'électrons''' :
: Un faisceau d'électrons bombarde les pièces à souder et produit une source de chaleur tridimensionnelle étroite et intense formant un trou ou un tunnel débouchant à travers les matériaux et se déplaçant le long du joint à souder ; la machine et les pièces à assembler sont maintenus dans une enceinte sous vide.
* '''Le soudage par faisceau laser''' :
: Technique similaire à la précédente, le faisceau d'électrons est remplacé par un faisceau laser et le soudage n'est pas effectué sous vide.
* '''Le soudage par ultrasons''' :
: C'est un procédé de soudage à l'état solide car la température atteinte est comprise entre 30 à 50% de la température de fusion. Les surfaces à assembler sont maintenues en position par des sonotrodes reliées à un transducteur d'ultrasons. Les vibrations ultrasoniques communiquées aux pièces à souder portent l'interface à un état pâteux qui, associé aux efforts mécaniques appropriés, permet de créer une zone de liaison comparable à celle d'une soudure. Cette technique s'apparente au brasage.
* '''Le soudage par aluminothermie''' :
: Une réaction exothermique est provoquée au sein d'un mélange approprié d'oxydes métalliques et d'agents réducteurs maintenu entre les bords de pièces à assembler. Un fois la réaction amorcée, le mélange exothermique et les bord des pièces entrent en fusion et forment le joint soudé, contenu généralement dans une coquille réfractaire.
* '''Le soudage par friction''' :
: Les bords des pièces à souder sont maintenus pressés l'un contre l'autre et mis en mouvement jusqu'à ce que le frottement provoque la fusion, les pièces sont alors vivement rapprochés et maintenues sous pression. {{T|[[/Soudage par friction|le soudage par friction]]}}
=== Les procédés de soudage des plastiques ===
* '''Le soudage à l'air chaud''' :
: Un flux d'air chaud est dirigé vers les bord à souder. En cas de besoin d'un produit d'apport, celui-ci est apporté dans le bain de fusion manuellement (baguette d'apport). Ce procédé s'apparente un peu au soudage au chalumeau.
* '''Le soudage par friction''' :
: Les bords des pièces à souder sont maintenus pressés l'un contre l'autre et mis en mouvement jusqu'à ce que le frottement provoque la fusion ; les pièces sont alors vivement rapprochées et maintenues en contact jusqu'à solidification.
* '''Le soudage au miroir''' :
: Les surfaces à joindre sont pressées, en position quasi définitive, de part et d'autre d'un miroir chauffant (ou lame chauffante) qui les porte à la température de fusion. Le miroir s'escamote et les pièces sont alors rapprochées et maintenues en contact jusqu'à solidification.
* '''Le soudage par ultrasons''' :
: Les surfaces à joindre sont pressées par des sonotrodes reliées à un transducteur d'ultrasons. Les vibrations ultrasoniques communiquées aux pièces à souder portent l'interface à la température de fusion. Les pièces sont maintenues en contact jusqu'à solidification.
* '''Le soudage hautes fréquences''' :
: Un champ électrostatique à haute fréquence induit des vibrations moléculaires au sein des pièces à souder, ce qui provoque le ramollissement nécessaire des surfaces à joindre qui sont alors pincées l'une sur l'autre.
* '''Le soudage laser''' :
: Un faisceau laser est dirigé sur les pièces à souder, dont l'une est obligatoirement transparente pour la longueur d'onde du laser utilisé, l'interface ou l'autre pièce étant obligatoirement opaque. L'énergie ainsi absorbée engendre la chaleur requise pour le soudage.
== Sources d'énergie électrique ==
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