Ce document rédigé par l'auteur et membre arnaud72 vise à présenter les critères de choix et fournir des indications pratiques avant l'achat d'un poste à souder MMA / ARC E.E..
Il s'agit aussi de mettre en évidence les particularités parfois mal connues et mal documentées qui permettent de comprendre les différences de prix entre les modèles.
Choix d'un poste à électrode enrobée monophasé
1. Les avantages d'un poste onduleur
2. La tension à vide
3. Le courant de soudage
4. La tension d'arc
5. Le facteur de marche
6. Le hot start
7. L'anti collage (anti stick en anglais)
8. L'arc force
9. La régulation de l'arc
10. Le fonctionnement sur rallonge
11. La consommation électrique
12. Le fonctionnement sur groupe électrogène
13. Le mode TIG
14. Quelques autres points (affichage, poignée, accessoires, connecteurs)
15. La catégorie professionnelle ou bricolage
16. La fiabilité
17. Les principaux fabricants
18. En résumé
1. Les avantages d'un poste à souder onduleur
Historiquement les postes à souder ont été longtemps construits à partir d'un simple transformateur de puissance afin d'abaisser la tension du secteur à une valeur convenable pour le soudage.
Ces postes très simples pouvaient avoir soit un réglage par un shunt magnétique (manivelle qui déplace une pièce métallique dans la carcasse du transformateur), soit par des plots soit par un réglage électronique pour les versions les plus modernes (potentiomètre qui actionne un gradateur sur le circuit primaire du transformateur).
La plupart fournissaient une tension et donc un courant de soudage alternatif semblable à celui du secteur (sinusoïdale à 50Hz).
Certains plus haut de gamme avaient en plus un redresseur (pont de diode) pour fournir une tension continue. C?est le cas en particulier des véritables postes triphasés qui fonctionnaient vraiment sur les 3 phases (à ne pas confondre avec les postes monophasés bi tension qui fonctionnent entre 2 phases seulement lorsqu'on les branche sur le 380V).
Dans les années 1980 les progrès de l'électronique de puissance ont permit de construire des postes à souder beaucoup plus petits qui au fil du temps se sont généralisés : ce sont les onduleurs souvent aussi appelés inverters (en anglais). Leur nom vient du fait qu'ils transforment le courant alternatif du secteur à basse fréquence en un courant continu qui est ensuite haché à haute fréquence (20 000 à 150 000Hz) qui permet d'utiliser un tout petit transformateur et qui facilite le redressement pour obtenir un courant de soudage continu.
Comme la taille du transformateur est inversement proportionnel à la fréquence du courant, ces postes inverters peuvent être à la fois très puissants et de petite taille.
Les premiers modèles étaient encore assez lourds (45Kg pour le 1er poste 250A sortit par Kemppi en 1977) mais au fil des années et des progrès de l'électronique, ils se sont allégé et ont intégré de nombreuses fonctions de contrôle de l'arc qui n'étaient pas possibles avec un poste traditionnel.
Au début ces postes ont été réservés à un usage professionnel mais depuis 10 ans ils se sont largement démocratisés dans le domaine grand public du fait de la baisse de leur prix et aujourd'hui il ne se vend quasiment plus de poste traditionnel.
Les onduleurs ont en effet de très nombreux avantages :
- un poids et un encombrement beaucoup plus faible (un onduleur de 5Kg peut être aussi puissant qu'un poste traditionnel de 40Kg)
- une consommation de courant 30 à 50% plus faible qui permet d'utiliser des électrodes de 3,2mm en travaillant sur une prise 16A
- la possibilité d'utiliser plus facilement des électrodes de faible diamètre et aux plus faibles courants (20 à 30A) et donc de faciliter le travail sur les faibles épaisseurs (1,2 à 1,5mm)
- un amorçage beaucoup plus facile grâce à une tension à vide élevée, un courant continu ainsi que de la fonction hot start
- une meilleure stabilité et régulation de l'arc qui peut permettre de réduire les projections et d'améliorer l'aspect du cordon obtenu
- la possibilité de souder tous les types électrodes du fait que le courant de soudage est continu
- un risque de collage très réduit autant pour l'amorçage (hot start) que durant le soudage (arc force) et un système anti-collage qui limite ce problème
2. La tension à vide
C'est un critère qui était historiquement important dans le choix d'un poste à souder traditionnel afin de déterminer la capacité d'un poste à amorcer facilement les électrodes.
Les électrodes ont en effet besoin d'une tension assez importante pour maintenir l'ionisation de l'air (et donc l'arc) après le bref court-circuit du frottement de l'électrode que l'on fait sur la pièce de métal pour l'amorcer.
Cette tension minimale s'appelle la tension d'amorçage et elle est indiquée par les fabricants d'électrodes pour un courant de soudage alternatif.
Pour des électrodes rutiles cette tension peut aller de 40 à 55V (le plus souvent 45 à 50V) alors que pour des électrodes basiques elle est de 65 à 80V.
En général les postes traditionnels de bricolage avaient une tension à vide de 45 à 50V pour pouvoir amorcer des électrodes rutiles. En réalité lors du réglage de l'intensité de soudage au minimum, cette tension à vide avait tendance à baisser un peu et était souvent en dessous de 45V ce qui était une des raisons qui compliquait l'amorçage des petites électrodes.
Le critère : « Tension à vide du poste supérieur à Tension d'amorçage de l'électrode » n'est valable que pour un poste avec un courant de soudage alternatif. En courant continu c'est différent et c'est pourquoi les fabricants d'électrodes ne précisent la tension d'amorçage que pour un courant alternatif et non pas pour un courant continu.
Le problème avec un courant de soudage alternatif c'est que l'arc s'éteint et se rallume à chaque alternance du secteur (100 fois par seconde). Avec un courant de soudage continu, l'arc ne s'éteint pas (ou du moins rarement lors de courts-circuits) et peut ainsi être maintenu lors de l'amorçage malgré une tension plus faible.
En plus les inverters fonctionnent à haute fréquence avec une tension de forme carrée qui a des vitesses de montée 100 000 fois plus rapide que la tension d'un poste à transformateur traditionnel. Cela a pour effet de faciliter l'amorçage et même si l'arc s'interrompt il se rétablit beaucoup plus facilement (c'est aussi le principe de l'amorçage HF du TIG qui est certes à une plus haute tension du fait de l'arc à établir sans contact mais qui utilise aussi une tension à très haute fréquence et vitesse de montée)
Tout cela fait que l'on peut difficilement comparer la tension à vide d'un poste alternatif à la tension à vide d'un inverter et que pour une même tension à vide l'inverter amorce beaucoup plus facilement.
Il faut savoir que la mesure de la tension à vide des postes à souder est normalisée par la norme EN 60974-1 et qu'il ne s'agit pas de la simple tension que l'on pourrait mesurer avec un voltmètre branché directement entre la pince de masse et le porte électrode. Il s'agit d'une tension quasi crête que l'on obtient avec un petit circuit de mesure qui permet de lisser des pics de tension de très faible durée mais qui revient à mesurer une tension sensiblement plus forte que la tension moyenne que l'on pourrait mesurer directement.
La norme EN 60974-1 qui s'intéresse beaucoup à la sécurité des utilisateurs et peu au bon fonctionnement des postes à souder ne précise pas de tension à vide minimale mais seulement une tension maximale à ne pas dépasser pour ne pas être dangereuse : c'est 113V crête pour un poste avec un courant de soudage continu et 80 efficace pour un courant alternatif.
D'autres réglementations variables selon les pays et les conditions d'utilisations imposent parfois une tension à vide très basse (inférieur à 30V).
Certains postes ont en option la fonction VRD (voltage Reduction Device) pour cela qui limite ainsi la tension à vide tant que l'on n'amorce pas l'arc.
La tension à vide normalisée d'un inverter peut être assez différente d'un poste à l'autre selon sa construction sans pour autant qu'il y ait un lien directe avec la facilité d'amorçage et en tous cas ce n'est pas un critère de qualité du poste.
En plus il y a plusieurs façons de mesurer la tension à vide :
- la tension quasi crête qui est celle de la norme
- la tension moyenne qui peut être mesurée simplement avec un voltmètre en mode DC
- la tension de pic qui est le maximum que peut atteindre la forme de la tension
Ainsi pour un même poste à souder on peut avoir une tension normalisée de 70V, une tension moyenne de 55V et une tension de pic de 95V.
Un autre poste à souder de construction différente peut avoir lui une tension normalisée de 90V mais avec une tension de pic qui ne dépasse pas 95V.
Les fabricants d'inverters ont toujours été gênés par cette confusion qui pouvait être faite dans la comparaison de ces tensions à vide et du coup ils ont trouvé différentes astuces plus ou moins honnêtes pour éviter d'afficher une tension à vide trop défavorable.
Comme en plus parfois selon les modèles ils n'utilisent pas la même notation, cela complique encore plus les choses et parfois chez le même fabricant les notations ne sont même pas cohérentes.
Chez Air Liquide, c'était la notation normalisée qui était initialement utilisée par le fabricant italien Cemont qui fabriquait depuis une dizaine d'années tous les postes monophasés vendus sous les différentes marques du groupe (SAF, Oerlikon, Weldteam et Cemont). Ainsi le Puma S1700G était affiché avec une tension à vide de 67V.
Ensuite la fabrication a été délocalisée en Slovaquie et le marketing Air liquide a préféré inventer une tension à vide de 85V pour le même poste.
Curieusement c'est la tension moyenne qui est utilisée par Air Liquide pour ses postes plus récents de la gamme PFC (ex 48V pour le SAF Presto 160 PFC).
Par ailleurs pour ses produits vendus sous la marque Weldteam, la notion de tension d'amorçage est annoncée (ex : 80V).
C'est une autre invention du marketing qui est un contresens total puisque la tension d'amorçage n'a de sens que pour des électrodes et non pas un poste à souder.
Par contre c'est plutôt une bonne idée pour faire comprendre aux gens que le poste amorce aussi bien qu'un poste traditionnel à courant alternatif qui a une tension à vide de 80V.
Beaucoup d'autres fabricants qui initialement utilisaient la tension à vide normalisée ont largement dévié de la réalité pour afficher des tensions plus avantageuses (on peut citer par exemple Elektrosta qui est passé de 70 à 90V, Fimer qui est passé de 65 à 85V).
GYS utilise toujours la tension normalisée sur la plaque des postes et sur les documentations commerciales on retrouve deux tensions différentes : le U0 qui est la tension normalisée et le U0CV qui est la tension à vide équivalente d'un poste traditionnel et qui peut donc être comparée à la tension d'amorçage des électrodes utilisées.
A noter que certains postes ont une tension à vide normalisée vraiment supérieure à 80V car ils ont un dispositif spécial (condensateurs avec réseau de charge) en sortie pour augmenter artificiellement la tension normalisée qui devient égale à la tension crête (ex Fronius Transpocket, EWM Pico, Kemppi Minarc).
Cette augmentation doit rester limitée pour ne pas être dangereuse et c'est pourquoi Kemppi a réduit sa tension de 105v à 85V entre sa première version de Minarc et sa seconde car sur ces produits la tension de sortie n'est pas précisément régulée et elle pouvait dépasser la valeur limite.
Il y a aussi d'autres dispositifs qui facilitent l'amorçage en plus de la tension à vide : voir la rubrique hot start.
Enfin une bonne marge sur la tension d'arc maximale que peut fournir le poste au courant de soudage utilisé est aussi un critère qui facilite l'amorçage et qui est largement indépendant de la tension à vide du poste. En effet, dès que l'on relève l'électrode après l'avoir grattée sur le métal, l'arc jaillit mais si le geste n'est pas assez précis l'arc peut alors devenir trop long et s'éteindre si le poste ne peut pas fournir une tension d'arc suffisante.
3. Le courant de soudage
Pour choisir un poste à souder il est important de le faire en cohérence avec un usage estimé, en particulier pour le courant de soudage utilisé qui va dépendre du diamètre des électrodes et des épaisseurs de métal à assembler.
La norme EN 50 060 a normalisé le courant de soudage utilisé par diamètre d'électrode pour le test de postes à souder : on peut partir sur cette base sachant que selon les conditions (position, type d'électrode) on peut être un peu au dessus ou au dessous.
Ces valeurs correspondent plutôt à la plage haute du courant utilisé avec des électrodes rutiles pour le soudage à plat mais avec des électrodes basiques le courant peut être plus souvent légèrement supérieur.
Diamètre d'électrode 2mm 2,5mm 3,2mm 4mm
Epaisseur soudable 1,5 à 3mm 2 à 5mm 2,5 à 8mm 4 à 15mm
Intensité utilisable 30 à 70A 50 à 90A 90 à 130A 140 à 190
Intensité selon EN50 060 55A 80A 115A 160A
En pratique on a en général plutôt intérêt à éviter de travailler avec des électrodes trop fines (1,6mm et 2mm) qui sont moins rigides et nécessitent une plus grande précision dans le geste donc on sera plutôt tenté d'utiliser les électrodes de 2,5mm au plus faible courant et si l'on utilise des 2mm c'est parce que l'on doit souder de faibles épaisseurs et donc là encore on sera dans le bas de la plage de courant.
A l'inverse, si on utilise des électrodes de Ø 3,2 mm ou 4 mm c'est plutôt en général pour travailler dans le haut de la plage d'intensité.
Par ailleurs, pour éviter un trop fort échauffement et les déformations associées on va éviter de souder avec des électrodes de 4mm ce qu'on peut réaliser avec des 3,2 mm sauf si une électrode de plus fort diamètre permet de réduire le nombre de passes.
A noter enfin que l'épaisseur maximale est seulement indicative car elle dépend surtout de la préparation des pièces (chanfrein) et du nombre de passes que l'on réalise.
4. La tension d'arc
Pour pouvoir souder correctement et maintenir facilement un arc stable, il faut non seulement que le poste puisse fournir le courant nécessaire (intensité mesurée en ampère) mais aussi que la tension de l'arc soit suffisante (mesurée en volt).
La tension de l'arc dépend essentiellement de sa longueur et un peu du type d'électrode.
Avec la plupart des électrodes (rutiles semi épaisses, rutilo-cellulosiques ou basiques), cette tension est en moyenne autour de 22 à 25V avec un arc moyennement court.
Avec un arc particulièrement court elle peut descendre à 15V et avec un arc un peu trop long, elle peut être de 35V.
Des électrodes spéciales (rutiles à enrobage très épais et certaines de rechargement) nécessitent une tension moyenne plus proche de 30 à 35V voir 40V pour les plus grosses (mais pas utilisées avec des postes monophasés).
Comme la puissance que peut fournir un poste à souder est le produit du courant de soudage par la tension d'arc, il est important de prendre aussi en compte la tension en plus du courant.
Ainsi la norme EN 60974-1 qui sert à spécifier et tester les postes à souder a normalisée la tension d'arc en fonction du courant en tenant compte que la tension augmente un peu avec les plus grosses électrodes pour lesquelles on maintient un arc un peu plus long.
La formule U=20+0,4*I est ainsi spécifiée
Il faut savoir que des normes plus anciennes prenaient en compte une tension fixe de 20V ce qui permettait de spécifier un courant maximal plus fort que selon la norme EN 60974-1.
Sur bien des postes (en particuliers ceux de bricolage), le courant maximal spécifié par le fabricant est le courant maximum que peut fournir le poste tout en maintenant une tension d'arc juste suffisante pour respecter la norme. Si on voulait l'utiliser à un courant supérieur, la tension d'arc serait trop faible car la puissance du poste est limitée.
Certains fabricants de postes bas de gamme abusent même un peu les consommateurs en annonçant un courant maximum qui est supérieur à celui qui peut être fourni dans les conditions de la norme.
C'est ce que fait Ceval sur tous ses postes ou ce que fait Telwin et Deca sur une partie de leur gamme.
Ainsi par exemple l'Invertarc 140 de Ceval est annoncé avec un courant maximum de 140A mais en réalité il ne peut fournir que 120A selon les conditions de la norme (tension de 24,8V).
A l'inverse avec de véritables postes de catégorie professionnelle, la marge de tension (réserve de puissance) est plus forte et même au courant de soudage maximum elle est encore souvent proche de 10V au dessus de la norme.
Un soudeur très expérimenté pourra maintenir une longueur d'arc constante à moins de 1mm près et ainsi la tension de son arc ne dépassera pas 25V mais pour un soudeur moins aguerri, la tension d'arc devra souvent atteindre 30V et même 35V suite à l'amorçage (lorsqu'on relève rapidement l'électrode après l'avoir mise en contact avec la pièce).
Ainsi un poste plus puissant qui pourra fournir une tension supérieure donnera plus de facilité pour l'amorçage et pour stabiliser l'arc.
A l'inverse, un poste dont la tension d'arc est trop limitée au courant de soudage utilisé produira un arc plus difficile à manier et qui pourra s'éteindre si l'on ne sait pas maintenir un arc assez court et régulier ou si l'on utilise des électrodes difficiles.
Avec des électrodes rutiles le transfert de métal dans l'arc se fait par pulvérisation de petites gouttes de métal de fusion ce qui fait que la longueur de l'arc et donc sa tension peut être assez stable si le soudeur est expérimenté.
Avec des électrodes basiques ou cellulosiques, les gouttes de métal en fusion dans l'arc sont nettement plus grosses ce qui fait varier plus fortement la longueur de l'arc et sa tension et tout cela au rythme d'environ une dizaine de fois par secondes. Ainsi, même avec un geste précis d'un soudeur expérimenté, la tension de l'arc doit pouvoir atteindre par moments près de 35V c'est-à-dire environ 10V de plus que ce que prévoit la norme. Le poste doit donc avoir une certaine réserve de puissance pour obtenir un arc bien stable dans ces conditions plus difficiles.
Il faut noter que ce problème de tension d'arc limitée n'est sensible que pour les courants de soudage proches du maximum de la capacité du poste mais pour des courants qui sont nettement plus faibles ce n'est pas un problème car la tension de l'arc peut bien atteindre 30 à 35V même sur des postes moyen de gamme lorsqu'ils ne sont pas utilisés proche de leur courant maximum (ex : électrodes de 2,5mm utilisées à 80A avec un poste 130A max).
Même si la tension d'arc a comme on la vu une certaine importance, c'est très rarement une information spécifiée par le fabricant (Air Liquide et Miller font partie des rares fabricants qui publient ces données).
Par contre tous les fabricants doivent indiquer la tension normalisée sous laquelle est délivrée le courant maximum.
Cela figure sur la plaque du poste mais ça ne nous dit pas quelle marge de tension d'arc il dispose.
5. Le facteur de marche
Le courant de soudage maximum n'a de sens que s'il est spécifié avec son facteur de marche.
On peut définir simplement le facteur de marche comme étant la proportion du temps pendant laquelle on soude.
En pratique pour le soudage à l'électrode enrobée, il est généralement admis que le facteur de marche horaire se situe entre 15 et 45%. Le reste du temps est consacré à préparer les pièces à enlever le laitier et brosser le cordon de soudure et à se déplacer d'un cordon à l'autre.
En réalité, ce facteur de marche dépend beaucoup de la manière dont opère le soudeur et des pièces assemblées.
S'il travaille sur de grosses structures dont la préparation et la mise en position est réalisée par d'autres personnes, le soudeur se consacre essentiellement à souder et son facteur de marche peut ainsi atteindre près de 60% en particulier si les cordons sont de grande longueur (1m ou plus) et si on le compte sur un intervalle de 10 minutes.
A l'inverse pour un usage de bricolage ou artisanal pour lequel c'est la même personne qui doit préparer ses pièces, les mettre en position et les souder, le facteur de marche sera beaucoup plus réduit, souvent autour de 15 à 30% au maximum.
Autrefois le facteur de marche désigné pour tester les postes à souder était basé sur une heure de fonctionnement.
La norme EN 50 060 spécifiait un nombre d'électrodes par heure en considérant qu'entre chaque électrode il y avait au moins une période de repos de 20s pour le poste à souder (temps minimum pour enlever le laitier).
Maintenant la norme EN 60974-1 ne prend plus en compte les spécificités du soudage à l'électrode enrobée et elle définit de la même manière le facteur de marche indépendamment du procédé de soudage car elle s'applique à tout type de poste (MMA, TIG, MIG).
La définition du facteur de marche selon cette norme est le pourcentage du temps pendant lequel on peut souder de manière ininterrompue sur un intervalle de 10min sans déclencher la protection thermique du poste.
Ainsi un facteur de marche de 60% correspond à un soudage interrompu durant 6 minutes suivi d'une période de repos de 4 minutes.
On voit bien que cette définition du facteur de marche est assez éloignée de l'usage réel du soudage à l'électrode enrobée puisqu'en pratique on soude rarement 6 minutes en continu (6 électrodes de 3,2mm d'affilé ce qui fait un cordon de plus de 1m de long) et on ne s'arrête pas 4 minutes.
En pratique, on soude plutôt une minute (temps de fusion moyen d'une électrode) puis on s'arrête pour enlever le laitier avant de poursuivre le travail.
Pour des travaux de serrurie, les cordons sont en général assez courts (à peine 5cm) ce qui correspond à seulement un quart d'électrode et même si on peut enchaîner plusieurs cordons et plusieurs électrodes à la suite avant de s'arrêter pour enlever le laitier, il y a forcement des temps morts entre chaque cordon le temps de se repositionner et de changer d'électrode.
Un poste de type onduleur se refroidissant très vite, chacun de ces petits temps morts lui permet de refroidir beaucoup plus vite qu'un poste à transformateur traditionnel.
Ainsi le facteur de marche exprimé selon la norme EN 60974-1 est assez pessimiste et en pratique on peut utiliser un poste à souder à un facteur de marche sensiblement plus important en considérant des intervalles de cycle de travail qui correspondent au temps de fusion d'une électrode.
Même si la norme considère des intervalles de 10min ; ça ne signifie pas que l'on travaille seulement durant 10min car le poste n'aurait pas atteint sa température maximale en seulement un cycle.
La norme considère des cycles de 10min mais après plus d'une heure de cycles de manière à ce que le poste ait bien eu le temps de chauffer.
Un autre point important de la norme EN 60974-1 ; c'est qu'elle se base sur des tests à une température ambiante de 40°C ce qui est là encore assez pessimiste.
La norme EN 50 060 se basait elle sur des tests à 20°C.
La différence de facteur de marche peut être très importante pour un même poste onduleur entre 20°C et 40°C. Par exemple un facteur de marche de 35% à 40°C peut se transformer en 60% à 20° et un facteur de marche de 20% à 40°C peut se transformer en 35% à 20°C.
Avec un poste à transformateur traditionnel cette différence de facteur de marche était moins importante selon la température ce qui laissait moins de marge quand on comparait le facteur de marche annoncé à 40°C à celui que l'on pouvait avoir en pratique en travaillant à 20°C.
Même si la norme EN 60974-1 impose des conditions de test du facteur de marche qui ne sont pas très représentatives de la réalité, il n'empêche que c'est sur elle que l'on doit se baser pour comparer différents postes actuels car c'est ainsi qu'ils doivent être testés et spécifiés.
Le fabricant doit indiquer sur la plaque du poste les courants pour lesquels le poste peut fonctionner au facteur de marche de 100% et de 60% et il doit aussi indiquer le facteur de marche pour le courant maximum.
Le gros problème quand on compare les différents facteurs de marche annoncés par les fabricants c'est qu'un certain nombre ne le font pas en conformité avec la norme EN 60974-1 et même s'ils annoncent être conformes à cette norme (et c'est obligatoire) ça ne les empêche pas d'afficher des valeurs de facteur de marche très optimistes.
C'est le cas en particulier de beaucoup de fabricants chinois qui se soucient peu des normes européennes et qui historiquement spécifient leurs postes à 25°C au lieu de 40°C et qui sont distribués par des importateurs peu scrupuleux qui ne veulent pas refaire une qualification dans les règles.
En Italie où il y a aussi de nombreux fabricants de produits relativement bas de gamme il est de tradition d'être très optimiste sur les facteurs de marche annoncés.
C'est le cas en particulier pour Deca, Fimer, Ergus, Awelco, EPS (qui fourni les postes d'entrée de gamme de Castolin pour la gamme W). Il ne faut pas généraliser non plus et les fabricants italiens de produits plus haut de gamme comme Selco et CEA utilisent bien les conditions de la norme.
Il y a aussi des fabricants sérieux d'autres pays qui ont prit cette mauvaise habitude de ne pas spécifier leurs postes en conformité avec la norme. On peut citer encore Solter et Elektrosta.
Il y a aussi un certain nombre de fabricants respectables qui préfèrent afficher deux valeurs de facteur de marche : l'une selon la norme et l'autre selon leur méthode qui leur est propre et donc difficilement comparable. Parmi les fabricants assez connus, c'est le cas de GYS, Fronius, EWM, Lincoln et Telwin.
Enfin il y a les fabricants qui n'utilisent que le facteur de marche normalisé comme c'est le cas pour ESAB, Air Liquide ou Miller.
Parmi les méthodes propres aux fabricants pour spécifier un facteur de marche plus avantageux il y a celle de GYS qui est basée sur le test du nombre d'électrodes par heure selon la norme EN 50 060 (donc à 20°C).
L'indication en soit de ce nombre d'électrode est assez représentative d'un usage réel (bien que ce ne soit que durant la première heure) et c'est plutôt une bonne chose de l'indiquer. Par contre le facteur de marche X GYS associé est trompeur car c'est en fait le ratio du nombre d'électrodes que l'on peut souder avec le poste par rapport au nombre maximum que l'on pourrait souder en une heure selon la norme EN 50 060 (donc avec une pause de 20s entre chaque électrode).
Heureusement toutes les documentations commerciales de GYS précisent bien aussi depuis 2007 le facteur de marche à 40°C selon la norme EN 60974-1 et c'est bien celui là qu'il faut retenir.
Telwin utilise une méthode semblable du test de nombre d'électrodes mais c'est sur 10min au lieu de 1h et toujours à 20°C avec des pauses de 20s. La encore le facteur de marche annoncé dans ces conditions est très différent du véritable facteur de marche selon la norme EN 60974-1.
Par exemple le Telwin Force 165 annoncé à un facteur de marche de 60% à 150A n'a en réalité qu'un facteur de marche de 7% à 140A selon la norme.
On voit sur ce genre d'exemple comme le facteur de marche peut être trompeur et variable selon la manière dont il est spécifié. Il faut donc être très vigilant quand on regarde les caractéristiques affichées.
Dans un poste à souder le facteur de marche au courant maximum ainsi que le courant avec des facteurs de marche importants (60% ou 100%) sont deux choses aussi importantes.
Avec un poste à transformateur traditionnel, vu qu'il n'y avait qu'un transformateur, c'était toujours lui qui limitait à la fois le courant maximum (avec un facteur de marche très faible) et le courant au facteur de marche de 60 ou 100%.
Avec un inverter, c'est un peu différent. Il y a toujours un transformateur qui va limiter le courant au facteur de marche de 60 ou 100% mais le courant maximum va avant tout être limité par l'électronique et son refroidissement.
Si l'électronique ou le dissipateur n'est pas très largement dimensionnée, seuls quelques % de facteur de marche seront possibles au courant maximum.
Dans tous les cas le courant maximum est plus souvent un choix marketing qu'un véritable choix technique du fabricant.
Ainsi pour vendre ses postes en grandes surfaces de bricolage, Air Liquide a préféré spécifier son Weldteam 170i à 160A même si c'est avec un facteur de marche de seulement 10%.
A l'inverse pour ses réseaux de distribution professionnel, Air Liquide qui vend en fait le même poste sous des habillages différents (SAF Saxo 1300G, Cemont Colt 150G ou Oerlikon Minarc 3.2GI), à préféré limiter son courant maximum à 130A pour l'afficher avec un facteur de marche un peu plus important (20%).
En général d'ailleurs les postes professionnels n'ont pas un facteur de marche inférieur à 20 ou 30% à leur courant maximum.
A l'inverse bien des postes de bricolage ont un facteur de marche de seulement 5 à 7% à leur courant maximum.
Cela n'est pas réellement utilisable en pratique (en plus se pose le problème de la tension d'arc déjà mentionné pour ces postes).
6. Le hot start
C'est un mécanisme de surintensité à l'amorçage qui a deux rôles :
- faciliter l'amorçage en créant un court circuit de plus grande énergie et donc une étincelle plus forte lorsque l'on frotte l'électrode pour l'amorcer : il s'agit de réchauffer le bout de l'électrode pour stabiliser l'amorçage de l'arc
- limiter les problèmes de manque de fusion en augmentant le courant de soudage : il s'agit d'échauffer plus la pièce en début de cordon
Le premier effet dure environ un dixième de seconde alors que pour le deuxième effet, ce peut être plus proche de la seconde.
Pour le premier effet l'augmentation d'intensité peut être très forte (50 à 100%) pour avoir le maximum d'efficacité alors que pour le deuxième effet, l'augmentation doit rester limitée pour ne pas avoir d'effets négatifs (augmentation des projections).
Sur la majorité des postes d'entrée de gamme, de moyen de gamme ou même un peu plus haut de gamme mais de technologie un peu ancienne, ces deux étapes n'en font qu'une qui dure environ 0,5s et qui correspond à une augmentation moyenne du courant de soudage de 20 à 40%.
Sur quelques postes plus haut de gamme la première étape est bien distincte avec une surintensité supplémentaire pour initialiser l'arc. Cela est obtenu soit de manière brusque par la décharge de condensateurs (Kemppi Minarc 150 ou EWM Pico 162) soit de manière contrôlée avec une régulation numérique de l'arc et une certaine réserve de puissance (ex :Esab Caddy Arc ou GYS GYSMI 195 et 206)
Il faut noter qu'en général la surintensité du hot start ne peut pas dépasser le courant maximum que le poste peut délivrer donc pour que l'on puisse profiter de cet effet, il faut avoir une certaine réserve de puissance et ne pas souder au courant maximum du poste.
Le hot start associé à la tension à vide importante et continue des inverters est vraiment quelque chose qui a un effet très significatif pour amorcer facilement les électrodes même en travaillant à faible intensité.
Sur certains postes, la surintensité du hot start peut être ajustable ce qui permet de mieux la doser selon l'épaisseur et la taille des pièces à souder. Il faut dire que c'est une fonction moyennement utile dont l'absence peut être compensée par un geste adaptée du soudeur (revenir sur son cordon au début ou rester plus ou moins longtemps sur le début).
Tous les inverters ont une certaine forme de hot start même si selon les modèles elle est plus ou moins contrôlée et efficace.
7. L'anti collage (anti sticking en anglais)
C'est une fonction qui contrairement à ce que laisse penser son nom, n'empêche pas complètement le collage de l'électrode mais qui en limite en conséquence en réduisant à une très faible valeur (environ 10A) le courant lorsque l'on colle l'électrode (court circuit pendant plus d'une seconde). Ainsi avec un très faible courant, l'électrode ne s'échauffe pas et ne colle pas vraiment si c'est à l'amorçage.
Ce système qui réduit subitement le courant de soudage lors d'un court circuit prolongé est exactement le contraire de ce qui se passe avec un poste traditionnel qui lui délivre un courant maximum lors d'un court circuit ce qui fait très vite coller sérieusement l'électrode.
Au-delà de la phase d'amorçage, le collage peut aussi survenir en cours de fusion si l'on rapproche trop l'électrode du bain de fusion. Là ce n'est pas l'anti-collage qui est efficace mais l'arc force. S'il est suffisamment fort il est même quasiment impossible de faire coller une électrode en la plantant dans le bain de fusion.
A noter que tous les postes inverters ont une fonction d'anti-collage.
8. L'arc force
C'est une fonction qui sert à augmenter l'intensité du courant de soudage lorsque l'électrode est sur le point d'être en court circuit avec la pièce.
Cela peut se produire :
- soit à cause d'une maladresse du soudeur qui rapproche trop l'électrode ou qui a du mal à contrôler son bain de fusion (fréquent en vertical descendant)
- soit à cause d'un transfert de métal par grosses gouttes (électrodes plus ou moins cellulosiques ou basiques) et d'un arc un peu court (mais nécessaire avec ce type d'électrodes)
Avec une intensité momentanément plus forte, le bout de l'électrode fond (et donc se raccourci) plus vite et le court circuit est soit évité soit de durée assez courte pour ne pas éteindre l'arc.
Même si l'arc force est disponible sur tous les postes inverters il en existe des implémentations très différentes qui ont aussi des effets assez variables.
Un certain nombre de postes d'entrée de gamme ou même parfois déjà un peu plus chers (ex SAF Saxo 1600 G) n'ont pas de détection de tension d'arc court et attendent le début du court-circuit pour réagir et activer l'arc force ce qui n'est forcement pas l'idéal.
Beaucoup de postes ont toutefois une détection de tension d'arc faible qui active l'arc force avant le court circuit, par exemple si la tension d'arc est en dessous de 10V.
Après les postes peuvent réagir plus ou moins rapidement face à ces événements. Il n'y a pas besoin d'être très rapide pour détecter une maladresse du soudeur qui raccourcit trop l'arc mais par contre il faut réagir beaucoup plus rapidement pour traiter le cas des grosses gouttes de métal qui peuvent former un court circuit en moins d'une milliseconde.
Une autre notion est aussi à associer à l'arc force, c'est celle de la pente de la caractéristique courant tension du poste.
Dans l'idéal le courant de soudage devrait rester le même quelque soit la longueur de l'arc (et donc sa tension). On doit donc avoir une pente parfaitement verticale.
C'est ce que savent faire les postes les plus hauts de gamme qui ont une régulation par mesure directe du courant de soudage. Cela permet d'obtenir le cordon le plus régulier indépendant de toute imperfection du geste du soudeur ou même lors de gestes volontaires de balayage horizontaux qui conduisent à faire varier la longueur de l'arc.
Pourtant dans certains cas particuliers on peut souhaiter que le courant décroisse plus ou moins fortement lorsqu'on allonge l'arc. C?est naturellement ce que l'on a sur un poste traditionnel de faible tension à vide et c'est aussi ce que l'on a de manière moins marquée sur les inverters d'entrée ou de moyen gamme.
En particulier pour le soudage en vertical montant, on peut vouloir faire varier la longueur de l'arc pour maintenir le bain de fusion et on allonge temporairement l'arc pour réduire l'apport thermique et laisser se solidifier le bain de fusion. Pour cela il vaut mieux que le courant de soudage dépende assez fortement de la longueur; c'est-à-dire qu'il faut que le poste ait une pente moins inclinée que la verticale.
Par contre avec une pente faible il faut que le soudeur ait un geste extrêmement précis car le poste amplifiera toute imperfection du geste en faisant varier sensiblement le courant.
Ce réglage de pente nécessite que le poste puisse mesurer précisément le courant de soudage et la tension d'arc et qu'il dispose d'un réglage pour fixer sa caractéristique.
En pratique très peu de postes permettent de régler spécifiquement la pente : on peut juste citer le Transpocket 1500 de Fronius qui d'ailleurs n'appelle pas cela la pente mais la « caractéristique » et dont le réglage d'arc force est appelé « dynamique ».
Par contre on trouve plus couramment sur des postes haut de gamme un réglage de l'arc force qui est plus ou moins progressif et qui intervient à partir d'une tension d'arc pas trop faible (15 à 20V) ce qui fait qu'il agit en même temps sur la pente (effet progressif) et qu'il ne sert pas uniquement lors des court circuits (effet brusque).
Ce réglage unique est aussi une simplification pour le soudeur pour lequel la notion d'arc force n'est déjà pas toujours très claire et qu'il faut éviter de compliquer en rajoutant encore un réglage de pente encore plus complexe.
D'ailleurs pour simplifier un peu les termes, certains fabricants ne parlent pas d'arc force réglable mais proposent différents réglages d'arc. Par exemple sur les Lincoln Powertec150S et 170S il y a le choix entre un arc doux (faible arc force) et un arc vif (fort arc force).
D'autres (chez Selco par exemple) ont un choix de type d'électrode qui conditionne l'arc force. En sélectionnant Rutile l'arc force est minium alors qu'il est plus important en sélectionnant Basique ou Cellulosique.
Le réglage de l'arc force doit en effet avant tout être adapté en fonction des électrodes que l'on utilise. En choisissant un réglage d'un arc force minimum, l'arc sera le plus doux et il y aura un minimum de projections. Cela n'est possible qu'avec des électrodes rutiles qui ont un arc assez régulier. Même s'il y a des courts circuits avec de petites gouttes il vaut mieux ne pas rajouter d'intensité à ce moment là : cela permet de faire disparaître le court circuit en douceur donc sans projection.
A l'inverse avec des électrodes basiques pour lesquels on peut avoir des court circuits plus prolongés à cause de grosses gouttes, il faut pouvoir appliquer rapidement une surintensité afin de rompre ce court circuit qui pourrait déstabiliser l'arc.
L'arc force peut aussi être adapté à la position de soudage. Par exemple avec des électrodes rutiles on a vu qu'on avait intérêt à avoir un arc force faible en soudant à plat mais en position verticale ce genre d'électrode universelle à en général une tendance à avoir le bain de fusion qui coule un peu sur l'arc et dans ces conditions un arc force plus important facilite beaucoup le travail.
Tous les postes à souder ont un dispositif d'arc force mais seuls les plus haut de gamme permettent de le régler car cela nécessite une commande d'arc plus avancée.
Lorsqu'il n'est pas réglable, l'arc force est à un niveau moyen qui permet de s'accommoder des différentes électrodes en étant plutôt orienté électrode rutile que basique.
Sur des postes plus orienté bricolage ou semi-profesionnel, l'arc force à tendance à être plus faible (15 à 20% ) alors que sur des postes plus orientés soudage professionnel avec des électrodes basiques, l'arc force peut être plus important (30 à 40%) et cela peut créer plus de projections.
Il faut aussi noter que pour profiter de l'arc force, il faut disposer d'une réserve de puissance car si le poste doit rajouter momentanément 30% de courant en plus, il ne faut pas qu'il soit déjà réglé au maximum car sinon il ne peut en général pas fournir d'arc force.
C'est pour cela que pour utiliser des électrodes de 3,2mm tout en profitant de l'arc force, il est préférable d'avoir un poste avec un courant maximum de 140 à 160A même si on ne le règle jamais au-delà de 120A.
De même avec des électrodes de 4mm, un poste avec un courant maximum de 180 à 200A pourra profiter de l'arc force ce qui ne sera pas possible avec un poste de 150 à 160A.
9. La régulation de l'arc
L'électronique est toujours utilisée dans les postes de type onduleur afin de réguler l'arc en fonction des conditions de soudage.
Cette régulation peut être de trois types :
- tout analogique comme ce fut historiquement le cas sur les plus anciens onduleurs et qui est encore largement utilisé sur tous les produits d'entrée de gamme ou de conception ancienne (SAF Saxo 1600G, Telwin, Fimer)
- analogique piloté par un microprocesseur afin de mieux gérer les variations d'arc ou les conditions d'alimentation (Fronius Tranpoket 1500, Gysmi 131 à 165, Kemppi Minarc 150 Evo
- entièrement numérique afin de gérer le plus précisément l'arc comme c'est le cas sur quelques postes plus haut de gamme de dernière génération (ESAB CaddyArc 201 version A33, Gysmi 206)
Cette régulation est indépendante du fait que le poste dispose d'un afficheur numérique ou pas.
Quelle soit analogique ou numérique, la régulation peut mesurer plus ou moins précisément les caractéristiques de l'arc (tension et courant) afin de le réguler au mieux.
Le plus simple est de ne pas mesurer directement le courant de l'arc (il faut un capteur de puissance) ni sa tension (il faut une régulation isolée du secteur). C'est ce que font tous les postes d'entrée et de milieu de gamme.
Dans ce cas le courant de soudage est indirectement mesuré par le courant consommé au primaire (sur le secteur) mais dans ces conditions la mesure peut être faussée selon la longueur d'arc.
Cela permet toutefois d'avoir une régulation meilleure que sur un poste à transformateur traditionnel surtout s'il a une tension à vide ne dépassant pas 50V.
L'idéal, c'est la régulation au secondaire (par mesure directe du courant et de la tension de l'arc) car cela permet de maintenir un arc plus stable avec au final un cordon plus régulier malgré les imperfections de mouvement inhérentes au geste du soudeur qui va faire varier la longueur de l'arc. Cela permet aussi de mieux stabiliser l'arc aux plus faibles courants et autorise un arc force réglable et mieux contrôlé.
Tous les grands fabricants utilisent cette régulation au secondaire sur leurs postes haut de gamme triphasés mais tous ne l'intègrent pas dans leurs postes de catégorie professionnelle monophasés.
Chez Air Liquide il faut acheter le SAF Presto 190 Pro pour en disposer.
Chez ESAB au contraire tous les Caddy Arc en sont équipés.
Chez GYS c'est intégré à partir du GYSMI 195
Chez Lincoln c'est intégré à partir de l'Inverterc 150S
Chez Kemppi ce n'est pas intégré sur le Minarc EVO 150
Chez Fronius c'est toujours intégré même sur le Transpoket 1200
Chez EWM ce n'est pas intégré sur le Pico 162 mais sur le Pico 180
Chez Telwin c'est intégré uniquement sur la gamme Technology
Chez Fimer ce n'est intégré sur aucun poste monophasé
On voit ainsi sur cet exemple très significatif que certains fabricants pourtant réputés n'équipent pas leurs postes monophasés (pourtant récents) des perfectionnements auxquels on aurait légitimement le droit sur des produits déjà relativement chers (Presto 180, Minarc Evo 150, Pico 162)
10. Le fonctionnement sur rallonge
Aujourd'hui les postes à souder à l'électrode enrobée sont le plus souvent utilisés sur rallonges pour des interventions sur site car d'une part ils sont très légers et portables et d'autre part, ils ont souvent été remplacés à l'atelier pour des postes semi-automatique.
Même avec une rallonge bien dimensionnée (2,5mm2 pour souder avec des électrodes de 3,2mm), la chute de tension peut vite devenir assez importante avec de grandes rallonges (plus de 20m).
Les inverters ont la particularité de consommer un courant impulsionnel qui n'est pas du tout sinusoïdale comme l'est la tension du secteur. Ces impulsions de courant durent moins du quart du temps ce qui fait que pour transporter la même énergie il faut des impulsions de forte amplitude. Ainsi même si le courant absorbé moyen n'est pas très important (par exemple 16A), la chute de tension dans la rallonge sera assez forte car c'est le courant lors des impulsions qui détermine la chute de tension et le courant lors de ces pics peut être 3 fois plus important que le courant moyen qui peut être spécifié par le fabricant ou que l'on pourrait mesurer avec un ampèremètre.
La chute de tension dans les câbles de rallonge fait que le poste dispose de moins de puissance pour souder et en particulier sa tension d'arc maximale baisse car elle est directement proportionnelle à la tension d'alimentation du poste (après chute de tension).
Tout cela n'est pas très gênant si l'on travaille à faible intensité (le courant consommé et la chute de tension reste faible et l'on dispose d'une plus grande réserve de puissance) mais ça peut devenir très problématique aux courants plus importants.
Si la chute de tension est même trop forte, il peut y avoir un fonctionnement instable de l'électronique du poste qui peut conduire à sa destruction.
Aujourd'hui la plupart des inverters corrects ont une protection contre les sous tensions qui va interrompre le fonctionnement du poste si la tension à ses bornes est trop faible (ex en dessous de 180V) et ils compensent les variations de tension afin de maintenir un courant de soudage qui dépende très peu de la tension d'alimentation. Cette compensation est toutefois inefficace quand on travaille proche du courant maximum car le poste n'a plus de marge.
Parfois même à intensité moyenne, le problème peut toutefois apparaître à l'amorçage avec le poste qui se met en sécurité car la chute de tension dans la rallonge aura été trop importante.
Une autre conséquence du travail sur rallonge et de la chute de tension associée est que le poste va absorber un courant plus important pour essayer de fournir toujours la même puissance de soudage malgré une tension d'alimentation plus faible : il faut donc que son électronique soit un peu plus largement dimensionnée.
Le fait qu'un fabricant annonce que son poste puisse fonctionner dans une large plage de tension ne garantie pas du tout qu'il ait les mêmes performances quelque soit cette tension.
La solution la plus efficace pour assurer une bonne stabilité face aux variations de tension est l'utilisation du système PFC (Power Factor Correction) qui est une sorte de pré-régulateur de tension réalisé grâce aux progrès de l'électronique mais aussi sous la pression des nouvelles normes européennes (EN 61000-3-12) afin de réduire les perturbations dans les réseaux électriques. Cette norme est applicable depuis décembre 2010 pour les postes qui sont spécifiés avec un I1eff supérieur à 16A, c'est-à-dire tous les postes professionnels à facteur de marche élevé.
Tous les fabricants ne disposent pas encore de postes avec PFC (Lincoln et Miller en particulier ont prit du retard dans ce domaine) mais d'autres en font depuis plusieurs années déjà (ESAB, GYS et Air Liquide) ou plus récemment (Kemppi).
Ainsi avec un PFC la tension d'arc pourra être maintenue au niveau maximal nécessaire quel que soit la tension d'alimentation (au moins jusqu'au seuil de sécurité du poste).
Comme en plus un poste avec PFC absorbe un courant très lissé (sinusoïdal et non pas impulsionnel), la chute de tension dans les câbles est environ 3 fois plus faible qu'avec un inverter normal.
Malgré l'utilisation du PFC tous les postes ne se valent pas car certains sont moins tolérants que d'autres face aux variations de tension.
Ainsi le SAF Presto 180 PFC ne permet pas d'être utilisé avec une rallonge de plus de 70m, le Migatrinic Delta 180E n'est pas prévu pour fonctionner au-delà de 50m alors que le l'ESAB Caddy Arc 201 ou le GYSMI 206 peuvent être utilisés jusqu'à 100m grâce à leur électronique plus largement dimensionnée pour absorber les variations de tension.
11. La consommation électrique
Un poste à souder a toujours une consommation importante et même si les inverters consomment moins (et c'est encore plus valable pour ceux avec PFC qui ont une consommation de 30% inférieure) il faut toujours bien dimensionner son installation électrique.
Il faut savoir aussi qu'un inverter à une consommation négligeable pendant que l'on ne soude pas et le courant consommé durant le soudage est plus ou moins proportionnel au courant de soudage.
Les fabricants indiquent souvent le dimensionnement du fusible qu'il faut utiliser pour chaque poste mais il ne faut surtout pas faire l'erreur de croire que cela correspond à la consommation du poste qui est en réalité bien plus importante.
Pour savoir plus précisément ce que consomme un poste il faut se référer à se qui est écrit sur sa plaque mais malheureusement on ne peut pas toujours la voir avant de l'acheter et ce genre de détail ne figure pas souvent dans les caractéristiques techniques affichés dans les fiches commerciales des fabricants.
Sur la plaque on peut lire deux valeurs de courant consommées sur le secteur :
- I1max qui est le courant maximum consommé en régime stabilisé de soudage lorsque le poste est réglé à son courant de soudage maximum (ex:I1max =28A pour Is= 150A)
- I1eff qui est le courant effectif consommé lorsque le poste est utilisé à un facteur de marche de 100% et donc à un courant nettement plus faible (ex : I1eff= 16A pour Is=80A)
Le dimensionnement du fusible indiqué par le fabricant est basé sur ce I1eff car un fusible est prévu pour protéger les câbles de l'installation électrique contre un échauffement trop important. Les câbles s'échauffent lentement et ce qui compte ce n'est pas le courant maximum qui ne pourra pas être maintenu très longtemps (facteur de marche limité du poste qui se mettra en sécurité thermique) mais le courant qui pourra être maintenu en continu donc celui pour le facteur de marche de 100%.
Il ne faut pas oublier de noter que le fabricant précise en général que ce fusible doit être temporisé.
Le problème c'est que dans une installation électrique domestique le poste à souder est le plus gros consommateur et la limitation vient souvent du compteur EDF qui lui est assez peu temporisé.
Il faut donc prévoir en général un compteur plus largement dimensionné que le fusible indiqué par le fabricant.
En ayant un compteur de calibre supérieur au I1max du poste on est certain d'être tranquille et de ne jamais le voir disjoncter en soudant.
D'un autre côté c'est parfois un peu surdimensionné du fait que l'on ne soude pas forcement au courant maximum du poste et que l'on soude souvent de manière discontinue.
En pratique un compteur de 15A est en général un peu juste pour être utilisé avec des électrodes de 3,2mm si l'on veut en enchaîner plusieurs à la suite (lors de la première la temporisation du compteur peut être suffisante pour ne pas le faire disjoncter) mais par contre avec des électrodes de 2,5mm c'est suffisant avec un inverter.
Il faut plutôt compter au moins 20A pour utiliser le poste avec des électrodes de 3,2mm à moins que l'on dispose d'un poste avec PFC qui lui permet de souder plus confortablement ces électrodes même avec un compteur 15A.
Dans tous les cas, il faut aussi compter les autres sources de consommation sur le compteur car le poste à souder est rarement le seul équipement branché.
Les fabricants de poste à souder mentionnent souvent que le poste peut être utilisé sur une prise de type 16A. C'est vrai avec beaucoup d'inverters même avec des électrodes de 3,2mm sous réserve que la prise soit protégée par un fusible temporisé (c'est rarement le cas sauf si on utilise des fusibles spéciaux) ou un disjoncteur assez temporisé (c'est assez souvent le cas avec les disjoncteurs thermiques qui ont souvent remplacé les fusibles). Ces disjoncteurs sont un peu plus temporisés que celui du compteur EDF et ils déclenchent au-delà de 1,2 fois leur courant nominal ce qui fait 18A. En pratique, cela peut suffire pour utiliser un inverter qui va consommer 17 ou 18A quand il est utilisé à 120A avec des électrodes de 3,2mm.
Dans les mêmes conditions un poste à transformateur traditionnel consommerait autour de 25A et nécessiterait donc une plus grosse installation.
Il ne faut pas croire qu'un poste plus puissant consomme plus qu'un petit et à courant de soudage égal ça peut même être le contraire avec les onduleurs car les plus gros postes ont un meilleur rendement et c'est sur eux seulement que l'on peut trouver le système PFC qui réduit la consommation.
12. Le fonctionnement sur groupe électrogène
C'est un cas particulier qui nécessite d'une part de s'assurer qu'il pourra fournir la puissance nécessaire au poste et d'autre part qu'il fournira une tension qui ne dépassera pas ce que peux supporter le poste sous peine de le griller.
Pour la puissance il faut se référer à ce qu'indique souvent le fabricant en termes de KVA qui est en général le produit de I1max par 230 (tension secteur).
On peut prendre un groupe un peu plus faible si l'on n'envisage pas de souder au courant maximum du poste mais il faut noter qu'un groupe plus faible aura une tension plus variable en fonction de la charge.
Là encore les postes avec PFC sont les plus indiqués pour être utilisés sur groupe électrogène du fait de leur plus faible courant consommé et de leur plus grande stabilité face aux chutes de tension.
Le plus grand danger avec un groupe électrogène, ce sont les pics de tension que le poste subit à la fin de chaque arc car le groupe était encore à plein régime juste avant et d'un seul coup il ne doit plus débiter de courant et sa régulation n'est pas toujours assez rapide pour éviter ces surtensions.
Les fabricants de poste à souder précisent quand un poste est compatible groupe électrogène mais indiquent bien que celui-ci doit être régulé et aujourd'hui beaucoup de groupes n'ont pas encore une vraie régulation de tension (il faut choisir ceux équipés de l'AVR : automatic voltage régulator).
Les postes à souder sont tous construits avec le même genre de composants électroniques (transistors IGBT aujourd'hui ou parfois encore transistors MOSFET pour quelques postes de plus ancienne génération) et quelque soit le prix du poste, la limite de tension de ces transistors est toujours la même (c'est la limite de courant qui change selon la puissance) et s'ils n'étaient pas protégés ils grilleraient assez vite.
Quasiment tous les postes à souder sont protégés contre les surtensions mais cela est fait de manière plus ou moins efficace.
La protection de base est une varistance (composant électronique dont la résistance varie en fonction de la tension) qui vient se mettre en court-circuit en cas de surtension (au-delà de 275V ou 300V). Si l'énergie et la durée de la surtension est très courte il n'y a pas de destruction et le composant peut re-fonctionner après avoir absorbé ce pic de tension. Par contre si la surtension dure plus longtemps (plusieurs millisecondes) et si le fusible de l'installation électrique ne déclenche pas assez vite ou si ces surtensions se répètent (sur groupe électrogène c'est souvent le cas), ça conduit à la destruction de la varistance qui reste toujours en court-circuit jusqu'à ce qu'elle explose. La panne n'est pas toujours très grave (parfois il suffit de remplacer cette varistance) mais en tous cas le poste doit repartir en SAV ce qui est toujours très gênant et dans certains cas c'est aussi le reste de l'électronique du poste qui a été endommagée après l'explosion de cette protection de surtension.
Les fabricants ont donc essayé de repousser le moment où cette protection se déclenche et ils ont souvent rajouté une détection de surtension qui est moins rapide mais qui agit pour de plus basses tensions en interrompant le fonctionnement du poste (au-delà de 265V ou 275V). Pourtant une partie du poste reste toujours alimentée et elle ne supporte pas une tension supérieure a environ 300V et au-delà c'est la varistance qui prend le relais mais avec un effet souvent destructif pour elle.
Cette protection à deux niveaux est assez courante sur les postes récents même si elle n'est pas complètement satisfaisante. C?est ce qu'utilise Air Liquide sur tous ses postes pour groupe électrogène et c'est toujours mieux que les protections à un seul niveau comme le fait par exemple Telwin ou comme en trouve sur bien des postes chinois.
Des fabricants plus réputés ont adoptés une solution un peu plus complexe mais plus efficace avec une limitation du courant de court-circuit lorsque la varistance se déclenche : c'est le cas d'ESAB et Kemppi en particulier et ça pour effet de limiter les cas de surtension où la varistance grille.
La solution la plus tolérante aux surtensions est actuellement celle qu'utilise GYS depuis 2010 sur toute sa gamme sous le nom Protec 400 car un circuit spécial permet de couper l'alimentation du poste sans faire déclencher la varistance jusqu'à au moins 450V et même avec une surtension prolongée (branchement par erreur sur le 380V) le poste se protège complètement (on ne peut pas contre pas souder dans ces conditions).
13. Le mode TIG
Tous les postes à souder inverter pourraient à la limite être utilisés pour du soudage TIG car le procédé TIG nécessite un arc de caractéristique assez semblable à celui de l'électrode enrobée : sa tension est simplement plus faible (autour de 15V) mais ça ce n'est pas un problème car c'est le courant et non pas la tension qui est régulée par le poste et la tension s'adapte toute seule.
Le problème se situe à l'amorçage car là c'est radicalement opposé : avec un poste inverter à électrode enrobée sans mode TIG, on va avoir un courant maximum (celui réglé + le hot start) à l'amorçage et cela va abîmer l'électrode de tungsten de la torche TIG et créer des inclusions de tungsten dans l'acier.
Pour éviter cela et avoir un bon amorçage il faut que le poste ait un mode TIG sélectionnable par un bouton qui fait que dans ce cas lorsqu'on met en contact l'électrode de tungsten avec la pièce, le courant est limité à une très faible valeur (10 à 20A) et ce n'est que lorsqu'on soulève la torche que le courant s'établit à la valeur réglée et que l'arc jaillit. C?est ce que l'on appelle l'amorçage lift arc en anglais.
Pourtant même avec cette fonction Lift Arc, ce n'est pas très pratique à utiliser car il n'y a pas de gestion du gaz par le poste (il faut une torche spéciale à valve avec un robinet que l'on ouvre avant d'amorcer et que l'on ferme après avoir terminé le cordon et compté un temps de post gaz).
Le plus gênant c'est surtout qu'il n'y a pas de commande d'arrêt de l'arc et que l'on ne peut donc pas terminer un cordon aussi précisément qu'avec une torche à gâchette et un évanouissement progressif de l'arc.
D?ailleurs quelques postes plus haut de gamme (Fronius Transpoket, SAF Presto PFC, GYSMY 195 et 206) ont en plus un système d'évanouissement progressif de l'arc en mode TIG mais ce n'est pas tout à fait aussi souple d'utilisation qu'un vraie gâchette.
Enfin l'autre limitation du mode TIG avec ces postes c'est qu'ils n'ont pas la même stabilité de l'arc aux plus faibles courants (en dessous de 30A ce peut être délicat si l'on n'a pas un poste un peu haut de gamme). Pour bien des usages ce n'est pas gênant mais il faut le savoir si l'on envisage de souder des épaisseurs inférieures à 1mm.
Le mode TIG des postes à électrode enrobée est donc tout à fait utilisable mais de manière très occasionnelle ou dans un contexte de bricolage (il ne faut alors pas négliger le coût de l'approvisionnement en gaz).
14. Quelques autres points (affichage, poignée, accessoires, connecteurs)
Afin d'offrir un maximum de précision dans le réglage du courant de soudage, de plus en plus de postes ont un afficheur numérique au lieu d'une simple graduation autour du potentiomètre. Même si en pratique on n'a pas besoin de régler le courant à 1A près il est bien que l'on puisse le faire au moins à 5A près et l'afficheur permet ainsi de retrouver plus facilement le réglage optimal. C?est d'autant plus important lorsque l'on soude à faibles intensités ou si le poste à une large plage de courant. Ainsi un potentiomètre gradué peut rester encore lisible sur une plage de 130A mais si le poste peut monter à plus de 160A il est plus difficile d'avoir une bonne précision de réglage sans afficheur.
Autrefois sur les gros postes traditionnels on pouvait avoir un gros cadran bien lisible mais aujourd'hui avec la petite taille des postes à souder onduleur le potentiomètre a forcément des graduations de taille limitée et l'afficheur apporte une nette amélioration en terme de lisibilité (sauf parfois en plein soleil)
Selon les gammes de poste il y a de grosses différences dans les câbles et pinces de soudage fournies avec le poste.
En terme de section de câble il y a le minimum à respecter qui est de 16mm² jusqu'à 160A et 25mm² jusqu'à 200A.
Les postes premier prix sont fournies avec une pince de masse en simple tôle pliée qui n'assure pas un bon contact et il est indispensable que la pince dispose d'inserts en laiton ou en bronze pour assurer un bon contact qui ne se détériore pas dans le temps.
Lorsque la pince est réalisée en tôle, il faut aussi que ses branches soient reliées par un conducteur (ruban ou tresse de masse) afin de diminuer la résistance de contact de l'articulation.
Pour les portes électrodes, là encore on trouve sur les premiers prix des accessoires qui tiennent très mal l'électrode et qui s'abîment très vite alors qu'en montant en gamme on peut avoir un porte électrode digne de ce nom avec des contacts en bronze (au lieu de fer et aluminium) et un bon serrage pour tous les diamètres et différentes positions.
La plupart de postes à souder sont équipés avec des connecteurs quart de tour de diamètre 9mm pour fixer le câble de masse et le câble de soudage.
Quelques postes plus haut de gamme et plus puissants (SAF Presto 190 Pro, GYSMI 206, ESAB Caddy Arc, EWM Pico 180) sont eux équipés des gros connecteurs de 13mm de diamètre.
C'est appréciable à la longue lorsque l'on démonte et remonte souvent les câbles car ça permet de maintenir un contact optimal malgré l'usure qui survient assez vite sur ces pièces pour un usage intensif.
Tous les postes onduleurs sont équipés au moins d'une sangle ou d'une poignée pour pouvoir le transporter; certains ont les deux ce qui peut s'avérer plus pratique pour les manipuler souvent.
De même certains sont livrés nus alors que d'autres sont livrés avec une boite ou une valise pour les transporter avec leur câble tout en les protégeant.
15. La catégorie professionnelle ou bricolage
Selon l'usage destiné il est important de choisir un poste à souder qui soit conçu pour être adapté aux conditions de travail.
On peut distinguer 3 catégories:
- le bricolage occasionnel qui va représenter moins d'une centaine d'électrodes par an et souvent de petit diamètre (2,5mm ou 2mm). Le poste est utilisé quelques heures par mois voir par an et uniquement avec des électrodes rutiles
- le semi-professionnel qui peut être soit du bricolage sérieux et fréquent sur des épaisseurs moyennes soit un usage professionnel qui correspond plutôt à de la réparation ou a du montage sur site sur des épaisseurs relativement faibles. Dans ce cadre l'usage est de plusieurs centaines d'électrodes par an jusqu'à environ un millier en 3,2mm et le poste à souder n'est pas utilisé tous les jours mais quelques heures par semaine. Les électrodes rutiles sont le plus souvent utilisées
- le soudeur professionnel qui soude tous les jours souvent du matin au soir et essentiellement pour des travaux de construction sur des épaisseurs moyennes à fortes et sur des longueurs qui peuvent être importantes. Ce peut être aussi un usage moins intensif mais sur de fortes épaisseurs comme la maintenance de matériel agricole ou de travaux publiques. Plus de 1000 électrodes 3,2mm peuvent être soudées par an et des électrodes basiques voir cellulosiques plus difficiles à souder sont utilisées.
Certains fabricants ne font pas de modèles pour le bricolage occasionnel mais la plupart essaient d'être présent à la fois sur la catégorie professionnelle et semi-profesionnelle car ça représente une part de marché importante.
La difficulté pour l'acheteur c'est qu'il n'est pas toujours facile d'identifier à quelle catégorie de poste il a à faire car les fabricants laissent toujours penser que leur poste est de la catégorie professionnelle.
Dans la catégorie bricolage occasionnelle on trouve des postes si bas de gamme qu'il vaut mieux les éviter. C?est le cas de tous les postes avec un courant maximum de 80 ou 100A qui ne permettent pas de souder des électrodes de 3,2mm et qui même avec des électrodes de 2,5mm ont une réserve de puissance insuffisante et un facteur de marche d'environ 5%. Ils sont de plus livrés avec des pinces de masse et porte électrodes déplorables et même s'ils ne sont pas chers (autour de 150?) ils ne constituent pas un bon choix car rapidement on voudra passer à quelque chose de plus puissant et plus performant.
Toujours dans la catégorie bricolage occasionnel on trouve des postes un peu plus puissants du moins suffisamment pour être utilisés avec des électrodes de 3,2mm et qui peuvent parfois déjà être un peu mieux équipés mais leur facteur de marche reste limité (souvent à peine plus de 10% à 40°C et à 120A).
Dans cette catégorie parmi les postes les plus couramment vendus on peut citer le GYSMI 131 (ou Inverter 3200 ou Spark 130 selon les habillages), le Cemont Colt 130G (ou Weldteam 130i selon les réseaux de distribution) ou le Telwin Force 145.
Même s'ils peuvent être tout à fait utilisables pour un usage très occasionnel, le bricoleur aura souvent intérêt à prendre un modèle semi-profesionnel plus puissant tout en restant abordable (autour de 300 euros).
Dans la catégorie semi-profesionnelle on va trouver des postes qui peuvent être vendus à la fois dans des grandes surfaces de bricolage (c'est le haut de cette gamme) et dans les réseaux de distribution professionnelle (fournitures industrielles et quincaillerie professionnelle) où ça constitue l'entrée de gamme.
Les fabricants essaient simplement de les différencier par des habillages ou des couleurs distinctes.
Ainsi GYS utilise la couleur jaune sur les modèles GYSMI ou la couleur bleue avec la marque IMS en quincaillerie professionnelle et la couleur verte avec la marque Inverter en grande surface de bricolage. En plus ils personnalisent aussi les couleurs et les noms des postes pour des grandes surfaces de bricolage (Castorama et Brico-Dépôt) et pour la distribution professionnelle (Anfidis, Orexad, Master Pro)
Air Liquide adopte une différentiation plus forte de l'habillage de ses produits selon les réseaux de distribution. On trouve la marque Weldteam en grande surface de bricolage alors qu'en réseau de distribution professionnelle on a les mêmes produits sous les marques Cemont, SAF ou Oerlikon.
En termes de puissance ces produits semi professionnels permettent en général d'utiliser des électrodes de 3,2mm plus confortablement et dans ces conditions leur facteur de marche va rester correct (proche de 30%) et suffisant pour ne pas devoir attendre que le poste ne refroidisse pour la plupart des travaux. Ces postes sont généralement spécifiés avec un facteur de marche de 60% à 40°C pour des courants d'environ 90A
Dans cette catégorie les postes les plus courants sont les GYSMI 161 ou 165 (Inverter 4000 ou 5000) ou le Tecnica 171S de Telwin ou à la limite les produits sensiblement moins puissants d'Air Liquide (Weldteam 170i, Cemont Colt 150G, SAF Saxo 1300G, Oerlikon Citoarc 3.2i selon les habillages)
Dans la catégorie professionnelle on va trouver des postes qui se distinguent avant tout par leur facteur de marche plus élevé. En général 60% pour des courants d'environ 120A voir plus. A leur courant maximal le facteur de marche est aussi suffisant pour être réellement utilisable (20 à 30% à 40°C).
Il y a aussi bien d'autres différences et qui tiennent du fait que ces postes sont de construction assez différente même si de l'extérieur ça ne se voit pas et ce n'est pas toujours bien précisé dans les documentations commerciales.
Si on regarde par exemple plus précisément chez les deux fabricants les plus largement distribués en France (Air Liquide et GYS), c'est très significatif.
Un SAF Saxo 1600G ressemble extérieurement à un SAF Saxo 1300G mais il est nettement plus lourd et encombrant. A l'intérieur du 1300G il n'y a aucune protection contre les poussières alors que le 1600G est compartimenté entre la partie puissance ventilée et la partie commande non ventilée. Le dimensionnement de l'électronique, du transformateur et des dissipateurs du 1300G est bien plus faible que pour le 1600G (ce qui se retrouve dans les caractéristiques techniques et en particulier le facteur de marche).
De même sur la nouvelle gamme PFC (ex SAF Presto 160 PFC), même s'il n'y a pas un véritable tunnel de ventilation il y a un déflecteur d'air et la partie de la carte électronique directement dans le flux du ventilateur est protégée par un vernis de tropicalisation.
A noter que le nom des produits ne nous aide pas à savoir s'il s'agit d'une même gamme ou pas. Dans la gamme des produits d'ancienne génération de SAF, on pourrait penser que le Presto 160G est très différent du Saxo 1600G alors qu'ils sont en réalité de construction très semblable. A l'inverse avec le nom Saxo 1300G on pourrait penser qu'il s'agit d'un produit assez semblable au Saxo 1600G alors qu'il en est très différent.
Chez GYS l'apparence extérieure est aussi trompeuse et il n'y a pas de distinction bien apparente entre les gammes de produits. Par exemple un GYSMI 165 ressemble à un GYSMI 195 bien que la différence de taille et de poids soit aussi assez marquée.
A l'intérieur du GYSMI 165 il y a une protection contre les poussières par un vernis de tropicalisation limitée aux composants de puissance et ceux de commandes connectés au secteur alors que sur le GYSMI 195 c'est toute la carte électronique qui est protégée par ce type de vernis. Le dimensionnement de l'électronique du transformateur et du dissipateur est aussi beaucoup plus important sur le GYSMI 195 et la construction mécanique est aussi renforcée (carte électronique plus épaisse avec de nombreux points de fixation supplémentaires)
Au-delà de la puissance, du facteur de marche supérieur et de la robustesse, un poste de catégorie professionnelle se distingue aussi souvent par des perfectionnements supplémentaires qui optimisent le résultat de la soudure.
Ainsi chez GYS le GYSMY 195 est équipé en plus du système PFC décrit précédemment et d'une régulation d'arc plus avancée (régulation au secondaire) avec un arc force réglable et une bonne réserve de puissance (tension d'arc) même au courant maximum.
Pour assurer une bonne protection contre les poussières, en plus de la technique du vernis de tropicalisation précédemment décrite et utilisée aussi par exemple par Lorch, il y a la solution du tunnel de ventilation utilisée par exemple par ESAB sur ses Caddy Arc, Miller et EWM sur leurs postes monophasés (et bien d'autres fabricants sur leurs postes triphasés).
De son côté Fronius utilise un filtre sur son Transpoket 1500 : c'est une solution efficace mais ça réduit un peu son facteur de marche (100A à 60% soit nettement moins que la plupart des postes professionnels) et il ne faut pas oublier de le nettoyer.
A l'inverse Kemppi n'intègre aucune véritable protection contre les poussières sur son Minarc 150 Evo et son obsession de la réduction du poids conduit à utiliser des dissipateurs thermiques extrêmement fins qui ont tendance à accumuler la poussière. Pour le reste ce poste est toutefois bien dimensionné comme un vrai poste professionnel.
16. La fiabilité
Historiquement on avait été habitué à penser qu'un poste à souder à électrode enrobée était quelque chose de très fiable et qui pouvait durer 30 ans ou plus sans jamais tomber en panne. Ce raisonnement était valable avec les anciens postes à transformateur traditionnel qui étaient de construction extrêmement simplifiée. La seule défaillance pouvait venir d'un défaut d'isolement du bobinage qui pouvait se dégrader avec le temps et l'échauffement.
Au fur et à mesure que de l'électronique a été introduit dans ces postes (redresseur pour les plus gros triphasés ou réglage par potentiomètre au lieu de manivelle), cela a certes introduit des améliorations très utiles à l'usage mais a aussi crée des pannes supplémentaires.
Avec l'arrivée des onduleurs qui par nature contiennent beaucoup d'électronique et en particulier de l'électronique de puissance qui est toujours plus fragile, on a vu beaucoup plus de pannes sur les postes à souder.
Il faut dire aussi qu'il y a eu différentes générations d'onduleurs et tous les fabricants ont progressé entre temps dans la compréhension des modes de défaillance de l'électronique et des protections pour les limiter.
En parallèle il y a aussi eu plusieurs générations de composants électroniques de puissance avec au début les transistors Mosfet qui ont été ensuite remplacés sur la plupart des produits par des transistors IGBT plus tolérants en tension et qui permettent souvent d'avoir des postes moins lourds.
Malgré tous les progrès réalisés ces dernières années sur les onduleurs, il n'en reste pas moins que par nature les composants électroniques peuvent toujours avoir des défaillances plus ou moins aléatoires et parfois indépendamment de leur utilisation et de leur age (contrairement à l'usure des systèmes mécaniques).
Les deux principaux ennemis de l'électronique sont les surtensions et la température (qui est le résultat de l'échauffement lié au courant qui les traverse).
Bien que tous les postes à souder soient plus ou moins protégés contre les surtensions on a vu précédemment qu'il y avait des différences importantes selon les modèles et que là aussi certains ont progressé ces dernières années.
Tous les postes à souder ont aussi une (ou plusieurs) protections thermiques afin de limiter l'échauffement des composants électroniques. Même si le seuil généralement retenu se situe en général autour de 80°C au niveau des composants ou de leur dissipateur thermique, il n'en reste pas moins que le risque de défaillance des composants de puissance et d'autant plus faible qu'ils fonctionnent à une faible température.
C'est pour cela que l'on a toujours intérêt à prendre un poste avec un facteur de marche supérieur à celui que l'on va réellement utiliser afin d'éviter que l'électronique ne fonctionne
avec des échauffements importants.
Ainsi un facteur de marche de 60% au courant de soudage utilisé représente déjà une bonne marge par rapport aux conditions réelles surtout compte tenu que l'on ne travaille pas souvent à 40°C et que l'usage à l'électrode enrobée ne se fait généralement pas par utilisation ininterrompue de 6 minutes comme le prévoit la norme.
Pour un usage plus occasionnel ou moins intensif, on peut utiliser sans risque un onduleur à son courant spécifié pour un facteur de marche de 30%.
Par contre si l'on doit utiliser un onduleur à un courant spécifié pour un facteur de marche de 10% il est certain que les composants électronique seront fortement stressés dans ces conditions et que cela peut compromettre la fiabilité du poste.
A l'inverse il n'est pas utile de chercher un poste avec un facteur de marche de 100% à 40°C au courant auquel on va l'utiliser car cela va fortement augmenter son prix et son poids alors qu'au final ce n'est pas une garantie contre toute défaillance (qui peut par exemple intervenir sur des composants indépendamment du courant de soudage ou pour des raisons mécaniques). Il n'y que pour un usage industriel de production intensive que l'on peut avoir intérêt à acheter un poste avec un facteur de marche de 100% au courant de soudage utilisé mais à ce moment là on devra souvent acheter un poste triphasé.
Il faut garder à l'esprit que tout poste à souder peut tomber en panne quelque soit son age, son prix et la marque du fabricant. Si c'est un poste sur mille qui tombe en panne, c'est tout à fait normal. Par contre si c'est un poste sur dix, c'est certain qu'il y a un gros problème de fiabilité.
En achetant un poste bien dimensionné par rapport à son usage et chez un des nombreux fabricants réputés, on a forcement moins de risque de tomber en panne mais le risque ne peut jamais être nulle.
L'intérêt aussi du fabricant réputé avec un réseau de distribution et un SAV bien implanté dans sa région c'est qu'on sait qu'on pourra compter sur lui en cas de défaillance.
Enfin contrairement à une idée reçue, un produit avec garantie plus longue ne signifie pas que le poste est plus fiable. La garantie est uniquement une pratique commerciale que le client paye plus ou moins directement et parfois on peut voir un même poste garantit un, deux ou trois ans selon les revendeurs.
D'un point de vue technique la garantie est surtout là pour palier aux défauts de fabrication qui peuvent toujours survenir en début de vie du produit parce qu'ils ne peuvent pas être systématiquement détectés malgré les tests à 100% que réalisent les fabricants (de composants et du poste à souder).
Sur le plus long terme un poste à souder de type onduleur peut avoir une durée de vie moyenne de plus d'une dizaine d'années si l'on a bien choisit un modèle adapté à ses conditions d'usage et d'un fabricant réputé mais il est certain qu'il a moins de chance de fonctionner encore au bout de 30 ans.
17. Les principaux fabricants
Les principaux fabricants réputés sont bien connus car ils sont en général fabricants de postes à souder depuis plus de 30 ans et ils fabriquent des onduleurs depuis 15 ou 20 ans ce qui leur a apporté une certaine expérience.
En France Air Liquide est le mieux représenté localement grâce au fort historique de SAF qui était autrefois le principal fabricant français de matériel de soudage. Les choses ont bien évoluées depuis une dizaine d'années avec la sous traitance chez le fabricant italien Cemont de la fabrication des postes à souder puis le rachat de cette marque et la délocalisation en Slovaquie de la production de tous les postes à électrodes enrobée.
Ces produits sont aujourd'hui vendus sous les marques SAF et Oerlikon en magasin de fournitures industrielles, Cemont en quincaillerie professionnelle et Weldteam dans quelques magasins de bricolage.
Le deuxième fabricant le mieux représenté en France est GYS avec là encore les raisons historiques d'un ancien fabricant qui s'est beaucoup développé ces 10 dernières années justement grâce à ces onduleurs mais qui lui continu à tous les fabriquer en France grâce à la technologie de fabrication (SMI) plus automatisée qu'il à mit au point.
GYS a réussi à s'imposer dans quasiment toutes les grandes surfaces de bricolage en vendant ses produits sous sa marque Inverter verte mais aussi en vendant sous les marques de distributeurs. En parallèle et en même temps que ses produits sont monté en gamme et se sont améliorés, sa diffusion dans les réseaux de quincaillerie professionnelle et de fournitures industrielle s'est étendue avec sa marque IMS bleue ou sous des marques de distributeurs.
Air Liquide et GYS ont en commun le fait de disposer de plusieurs distributeurs dans chacun des départements.
Ensuite on trouve assez couramment mais moins largement distribués (pas toujours un distributeur dans chaque département) les plus grands fabricants qui ont aussi un historique important et une bonne réputation:
- le suédois ESAB
- le finlandais Kemppi
- l'autrichien Fronius
- les américains Lincoln (fabriqué en Italie) et Millers
- les allemands EWM et Lorch (très peu distribué en France)
- les italiens (par ordre de réputation décroissant) : Selco, CEA, Fimer, Telwin
Au-delà de la réputation des fabricants il faut attacher plus d'attention aux spécificités de chaque poste car les gammes des fabricants sont souvent assez étendues avec des produits très différents entre l'entrée et le haut de gamme. Les postes les plus haut de gamme étant triphasés, on ne retrouve pas toujours la qualité et tous les perfectionnements de ces postes sur des produits monophasés (on l'a vu sur l'exemple du Minarc 150 Evo de Kemppi).
Beaucoup de fabricants ont aussi été tentés de proposer des postes à des tarifs plus attractifs (sans pour autant rogner leur marge) en proposant des produits d'entrée de gamme très éloignés de la qualité qui avait fait leur réputation sur des produits industriels.
On peut citer par exemple ESAB qui a récemment introduit sa gamme économique Buddy en habillant sous leur couleur des postes chinois d'entrée de gamme.
CEA a aussi fait appel à des postes chinois rhabillés pour sa gamme économique Project de même que l'a fait Migatronic avec sa gamme Delta.
Il y a toujours un intérêt à acheter un poste de qualité d'un fabricant réputé mais ce n'est pas le cas si on choisit un produit d'entrée de gamme de ces mêmes fabricants.
Par exemple :
- chez ESAB, il y a un vrai intérêt à acheter un Caddy arc 201 mais il n'y a aucun intérêt à acheter un Buddy 145
- chez GYS il y a un vrai intérêt à acheter un GYSMI 206XL mais il n'y a aucun intérêt à acheter un Gysmi 125
- chez Lincoln, il y a un vrai intérêt à acheter un Invertec 170S mais il n'y a aucun intérêt à acheter un Invertec 135S
- chez Fronius il y a un vrai intérêt à acheter un Transpoket 1500 mais il n'y a aucun intérêt à acheter un Transpoket 1200
Ce n'est pas parce que l'on achète son poste à souder dans une quincaillerie professionnelle ou chez un distributeur de fourniture industrielle que l'on a la garantie d'avoir un vrai poste professionnel. Si on y achète les produits d'entrée de gamme on peut au final payer plus cher un poste identique (à la couleur ou à l'habillage près) ou même inférieur à ce que l'on pourrait trouver dans le haut de la gamme vendue en grande surface de bricolage.
A l'inverse, c'est certain que ce n'est pas en grande surface de bricolage que l'on va trouver un vrai poste professionnel et pour cela on devra toujours acheter son poste dans une quincaillerie professionnelle, chez un distributeur de fourniture industrielle ou chez un spécialiste en matériel de soudage mais il faudra accepter d'y mettre le prix (autour de 500 euros ou plus)
18. En résumé
- un poste de type onduleur (inverter) est très préférable à un poste à transformateur traditionnel par la facilité de soudage qu'il permet
- ne pas tenir compte de la tension à vide d'un poste onduleur car ce n'est pas un critère déterminant et les valeurs affichées sont difficilement comparables
- le courant maximum n'est pas le critère le plus important, il faut juste vérifier qu'il est supérieur d'environ 20% au courant de soudage utilisé afin d'avoir une marge de puissance nécessaire et pour pouvoir profiter de l'arc force, du hot start
- comme on a toujours besoin d'utiliser parfois des électrodes de 3,2mm, il est bon d'avoir un poste avec un courant maximum d'au moins 140A (même pour du bricolage occasionnel)
- le facteur de marche au courant utilisé est un des critères les plus importants, il faut considérer uniquement celui spécifié à 40°C selon la norme EN 60974-1 et se méfier de certains fabricants trop optimistes
- pour un usage professionnel, un facteur de marche de 60% à 40°C au courant utilisé permet un usage intensif continu (par exemple 120A à 60% pour électrode de 3,2mm)
- pour un usage plus occasionnel mais sérieux un facteur de marche de 30% à 40°C permet le plus souvent de souder quasiment en continu sans devoir attendre que le poste ne refroidisse (par exemple un poste spécifié à 85A à 60% équivaut à peu près à 30% à 120A)
- pour le travail sur groupe électrogène et rallonge de plus de 20m un poste adapté et équipé idéalement du système PFC doit être utilisé pour conserver une bonne stabilité et avoir une consommation plus réduite. Le système PFC est aussi nécessaire pour respecter les nouvelles normes de raccordement sur le réseau électrique
- un arc force réglable est utile pour optimiser les résultats selon les électrodes utilisées ou les positions; c'est aussi une indication d'un poste avec une meilleure régulation d'arc
- un véritable poste professionnel se distingue aussi par d'autres critères importants mais rarement apparents (protection contre les poussières, régulation d'arc plus avancée, meilleure stabilité d'arc aux plus faibles courants, marge de tension d'arc bien supérieure à la norme, construction mécanique plus résistante, protection contre les surtensions plus efficace)
- le choix d'un fabricant réputé est toujours préférable mais ce n'est pas suffisant : quelque soit le fabricant on n'a jamais intérêt à acheter ses produits d'entrée de gamme
19. Quelques liens Internet utiles
Choisir un poste à souder MIG / MAG semi-automatique monophasé à moins de 1000 euros Le procédé de soudage MAG FIL MASSIF / GMAW / 135 Les gaz industriels de soudage et la norme européenne EN ISO 14175 : 06/2008 Quel type de gaz de protection dois je utiliser pour souder en MAG/135/ GMAW ? Comment choisir le détendeur-débitmètre de gaz de soudage ? Quels sont les différents types de raccords des bouteilles de gaz industriels ? Comment réaliser la protection gazeuse à l'envers du joint des soudures ? Quelles sont les couleurs des ogives des bouteilles de gaz selon NF EN 1089-3 ? Comment choisir le gaz de protection selon le procédé de soudage et la matière20. Vos commentaires et réactions sur cet article
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