Le soudage des thermoplastiques avec chalumeau à air chaud

Cet article technique aborde le soudage des plastiques avec un chalumeau à air chaud.


1 - Généralités sur le soudage des thermoplastiques



Les matières plastiques de la famille des thermoplastiques sont pratiquement toutes soudables à l'exception des Polytétrafluoréthylènes (PTFE), des Polyéthylènes à très haut poids moléculaire (PE) et des polyméthacrylates de coulée (PMMA) .
La matière plastique chauffée passe à l'état plastique (pour les matières amorphes) et à l'état visqueux (pour les matières cristallines) juste avant sa décomposition.
La chaleur, lors du ramollissement de la matière, assure une mobilité des chaînes macromoléculaires et assure l'interpénétration des molécules sous l'action d'une certaine pression.
Les principales matières plastiques utilisées en constructions chaudronnées et en tuyauteries sont :



[*]Polychlorure de vinyle (PVC)
[*]Polychlorure de vinyle surchloré (PVC/C)
[*]Polyéthylène haute à basse densité (PEHD et PEBD)
[*]Polypropylène homopolymère (PPH)
[*]Polymères fluorés (PVDF, ECTFE, PFA et FEP)



2 - Soudabilité des différents thermoplastiques

Vous ne pouvez assembler par soudage que des matières plastiques de même nature avec une même densité et un poids moléculaire similaire ou très avoisinant.
A titre indicatif, la couleur de la matière plastique n'a aucune importance dans l'opération de soudage dans la mesure où les matières sont de même nature (sauf pour l'esthétique). Le PE rigide et le PE souple ne peuvent être assemblés.
La liaison du PVC rigide avec du Plexiglas est possible.

3 - Principe du procédé de soudage avec chalumeau à air chaud

Le procédé de soudage au chalumeau électrique à air chaud à la volée est réservé à la fabrication d'isométriques de tuyauteries ou des éléments de chaudronnerie en atelier et sur chantier. Cette méthode demande une dextérité manuelle et un doigté assuré du soudeur.
La règle de l'art du soudage des matières plastiques est d'observer trois points essentiels :



[*]La température juste de soudage (vérifiée à l'aide un thermomètre digital à sonde)
[*]La vitesse de soudage constante
[*]La pression d'appui constante





4 - Position et guidage de la baguette d'apport



5 - Types de chalumeaux à air chaud

Il existe deux types de chalumeaux électriques à air chaud :



[*]Le chalumeau autonome : Un ventilateur envoie de l'air au travers d'une résistance avec régulation précise de la température.
[*]Le chalumeau électrique avec arrivée d'air indépendante : Ce chalumeau nécessite une soufflerie avec un réseau d'air comprimé, un filtre d'entrée d'air, un manomètre et un débitmètre (débit de 3 à 10 litres d'air / minute sous 3 bar de pression). Il est plus léger que le chalumeau autonome et il convient principalement pour les travaux d'atelier.



6 - Types de buses pour chalumeaux à air chaud

Il existe plusieurs types de buses pour chalumeaux électriques à air chaud :



[*]La buse ronde pour soudage pendulaire à la volée
[*]La buse rapide : Le fil de matière d'apport est chauffé à l'intérieur de la buse profilée. Le flux d'air chauffe la baguette et forme le joint des deux pièces à souder. Le fil est guidé à la main pour éviter l'étirage en cours de soudage. La vitesse de soudage est 2 à 4 fois supérieure au soudage à la volée. La pression de soudage est constante. Le profil des buses est adapté au profil des baguettes.



7 - Températures de chauffage des thermoplastiques

Valeurs indicatives pour le soudage à air chaud d'après document SIMONA :












8 - Préparation de la soudure

Les chanfreins les plus utilisés sont le chanfrein en X et le chanfrein en V. La préparation est réalisée par rabotage avec des angles de chanfrein de 30° par plaque.
Le grattage superficiel des bords à souder et un dégraissage soigné sont recommandés avant toute opération de soudage.

9 - Défauts de soudure avec chalumeau électrique à air chaud


10 - Vos questions en relation avec cet article sur le forum du site

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Le lien du forum est le suivant :
​Procédé de soudage des thermoplastiques

11 - Quelques liens Internet utiles (liste de liens non exhaustive)

http://www.cetim.fr/
http://www.georgefischer.co.uk/
http://www.institutdesoudure.com/
http://www.mecasonic.com/fr/
http://www.ppe.asso.fr
http://www.proteaux.fr/thermoplast.htm

12 - Vos commentaires et réactions sur cet article

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