Beaucoup de bricoleurs sont intéressés par les procédés de soudage MIG/MAG ou TIG sans pour autant avoir de véritable expérience dans le domaine et pour eux, le choix d'une solution de gaz est souvent délicat.
Nous rappelons que les procédés MIG/MAG et TIG exigent un gaz de protection à la torche pour protéger le bain de fusion de l'oxydation par l'air ambiant.
Cet article technique est rédigé par arnaud72.
1 - Introduction
Ce dossier vise à préciser les besoins et les solutions existantes pour s'approvisionner en gaz dans le contexte du bricolage tout en choisissant la solution la plus économique adaptée à chaque contexte d'usage.
2 - Estimation de la consommation
C?est la première des choses à faire dans le choix d'une solution de gaz afin de déterminer l'offre commerciale la plus adaptée à son besoin.
Souvent il est difficile d'estimer précisément son besoin tant que l'on n'est pas déjà équipé pour souder en MIG/MAG ou TIG.
Il faut quand même avoir quelques chiffres en tête associés à chaque procédé.
2 - 1 - Le débit de gaz nécessaire
Avec un MIG/MAG semi-automatique utilisé pour l'acier, il faut compter une consommation de gaz d'au moins 8 litres par minute avec une torche 150A telle que celle qui équipe les petits postes monophasés les plus souvent utilisés pour du bricolage.
Ces postes n'ont en général ni pré-gaz ni post-gaz donc il n'y a pas de consommation de gaz supplémentaire en début et en fin de cordon.
Sur de plus gros postes semi-automatiques équipés de plus grosses torches (250A ou 350A), la consommation en gaz est supérieure du fait de la taille de la buse et de la distance entre tube contact et pièce qui est plus importante avec de plus forts courants. On est alors plus souvent avec une consommation de 12 à 15 litres par minute auxquels peut se rajouter un pré-gaz d'environ 0,5s et un post-gaz d'environ 2s.
Dans tous les cas, s'il y a un peu de courant d'air, le débit de gaz doit être augmenté et s'il y a vraiment du vent et que l'on ne eut pas s'en abriter, on ne peut plus travailler.
Avec un TIG utilisé pour l'acier et une petite torche équipée d'une buse de diamètre intérieur de 8mm (taille N°5 utilisée avec des électrodes de 1,6mm jusqu'à environ 100A), il faut compter une consommation de gaz d'au moins 5 litres par minutes.
A cela se rajoute le temps du pré-gaz (1 à 2 secondes) en début de cordon et le temps du post-gaz (6 à 8s pour des courants de 30 à 100A toujours avec l'électrode de 1,6mm) en fin de cordon.
Là encore avec une buse et une électrode plus grosse et des courants de soudage supérieurs, la consommation de gaz sera plus importante.
2 - 2 - La vitesse de soudage
Il faut aussi connaître la vitesse de soudage afin de se faire une idée du temps qu'il faudra passer à faire un cordon de soudure avec chaque procédé de soudage.
Avec un semi-automatique utilisé sur de l'acier de 2mm d'épaisseur, la vitesse de soudage est d'environ 50cm / 60cm par minute.
Cette vitesse se réduit pour les plus fortes épaisseurs.
Pour les plus fines épaisseurs elle peut être un peu supérieure pour 1mm mais en dessous de 0,8mm, le soudage n'est généralement pas réalisé en continu mais par des points qui se chevauchent (point de chaînette très utilisés en carrosserie). Dans ces conditions la vitesse de soudage se réduit.
Pour le TIG, toujours avec une épaisseur moyenne de 2mm, la vitesse de soudage est d'environ 20 cm par minute et là encore elle diminue pour les plus fortes épaisseurs et augmente pour les plus fines.
2 - 3 - Le temps de travail
Une autre façon de compter le temps de travail possible avec une bouteille d'un certain volume, c'est de diviser ce volume par le débit de gaz réglé.
En pratique quand on travaille, on ne soude pas en continu mais le plus souvent un tiers à un quart du temps pour des activités de bricolage où le soudeur doit tout faire.
Il faut en effet compter tous les temps morts pour préparer et mettre en position les pièces puis assurer la finition des soudures (c'est particulièrement long pour la carrosserie qui nécessite de les meuler et poncer soigneusement).
Ainsi avec une bouteille de 1m3 (1000L) utilisée avec un semi-automatique qui consomme 8L/min, l'autonomie n'est pas seulement de 2h comme le laisse penser le calcul mais plutôt de 8h de travail de soudage.
3 - Les offres commerciales
On distingue 3 solutions :
- la cartouche jetable de 60L qui devient très vite ruineuse même pour un usage très occasionnel car elle offre moins de 10 minutes d'autonomie de soudage.
- les bouteilles que l'on achète et qui sont rechargeables : les tailles vont de 140L à 2,5m3 (2500 litres de gaz).
- les bouteilles rechargeables pour lesquelles on doit souscrire un contrat de longue durée (3 ou 5 ans) qui donne droit de faire recharger ces bouteilles (on paye alors chaque recharge). Les tailles vont de 4,3m3 à 11m3.
Les bouteilles rechargeables contiennent un volume de gaz un peu différent selon le gaz qui y est compressé à 200 bars.
Elles sont aussi désignées par le volume d'eau qu'elles peuvent contenir (chez Air Liquide).
- S05 (5L) pour les bouteilles d'environ 1m3 (1000 à 1100 L selon le gaz)
- S11 (11L) pour les bouteilles d'environ 2,3m3 (2300 à 2500 L selon le gaz)
- M20 (20L) pour les bouteilles d'environ 4,5m3 (4200 à 4600 L selon le gaz)
- L50 (50L) pour les bouteilles d'environ 11m3 (10500 à 11600 L selon le gaz)
Les désignations S, M et L correspondent respectivement à Small, Medium et Large
Chez Linde Gas, les bouteilles de taille 1m3 sont désignées sous le nom Mini et les 2,3m3 sous le nom Mobil
Les bouteilles de 11m3 sont en général réservées à un usage professionnel et même dans ce cadre là, une bouteille de 4,6m3 peut être plus intéressante car elle est nettement moins lourde et encombrante.
A noter aussi que la bouteille S11 d'Air Liquide est en aluminium et est ainsi nettement moins lourde que son équivalent chez Linde Gas (14Kg pleine au lieu de 18Kg).
Les offres avec contrat proposent un choix de gaz plus large que les offres sans contrat : argon avec différents niveaux de pureté, argon avec taux de CO2 plus ou moins important, mélanges argon O2 pour l'inox ou argon hélium pour les fortes épaisseurs d'aluminium.
A noter que lorsque l'on achète une bouteille rechargeable ou que l'on prend un contrat, c'est uniquement pour un type de gaz donné et si l'on veut la faire recharger, ce sera toujours avec le même gaz.
Il faut aussi savoir que l'on ne peut pas faire recharger une bouteille avec le contrat de quelqu'un d'autre : on ne peut pas acheter une bouteille d'occasion de 4,5m3 et espérer la faire recharger en passant par un ami qui a déjà un contrat pour ce type de bouteille.
Il se vend d'occasion des bouteilles avec contrat mais c'est uniquement pour terminer de la vider sans espérer pouvoir la remplir par la suite.
Camping Gaz vend dans les magasins de bricolage des petites bouteilles de 140 et 550L.
Air Liquide et Linde Gas vendent en France des bouteilles rechargeables de 1 et 2,3m3
Air Liquide, Linde Gas, Messer et Air produdcts, proposent en France des bouteilles avec contrat de 4,5 et 11m3 ainsi que des solutions industrielles de plus grand volume.
Air Liquide et Linde Gas sont les mieux implantés en France, ils ont différent distributeurs dans chaque département : certains ne vendent que les bouteilles sans contrat alors que d'autres plus spécialisés proposent toute la gamme.
4 - Comparaison des coûts de revient
A partir des tarifs constatés en novembre 2011, le tableau comparatif suivant a été établi pour du gaz argon/C02 utilisé pour le procédé MAG.
Ces tarifs restent indicatifs et ils sont en général actualisés 2 fois par ans (à la hausse).
Pour les bouteilles sans contrat le prix des recharges est indépendant du gaz chez Air Liquide et Linde Gas. Par contre pour les bouteilles avec contrat le prix des recharges varie un peu selon le gaz (argon pur plus cher que mélange argon/C02)
A partir du prix d'une bouteille rechargeable et du prix de sa recharge on peut calculer le coût total de possession en additionnant les coûts de chaque recharge au prix de la bouteille.
En faisant le calcul, on constate que :
- dès la 2ème recharge de 550L le coût est moins élevé qu'avec les bouteilles jetables de 60L
- dès la 3ème recharge de 1,1m3 chez Air Liquide ou la 4ème recharge de 1m3 chez Linde Gas, le coût est moins élevé qu'avec les bouteilles rechargeables de 550L
- chez Air Liquide comme chez Linde Gas, dès la 4ème recharge de 1,1m3 ou 1m3, le coût est plus élevé qu'avec les bouteilles rechargeables de 2,5 ou 2,3m2
A partir de ces constats, la conclusion est claire :
Même pour un usage de bricolage occasionnel, il faut au moins utiliser une bouteille de 2,3m3.
Si l'on envisage d'utiliser sa bouteille que durant une période limitée (ex restauration rapide d'une voiture), il est possible que l'on n'ait pas atteint le seuil de rentabilité de 4 recharges de 1m3 et que l'on soit donc tenté d'acheter une bouteille de 1m3 au lieu de 2,3m3.
C'est une erreur car il ne faut pas oublier que l'on peut revendre facilement une bouteille de 2,3m3 pour près de ¾ de son prix neuf (lors de la vente il faut le signaler à son fournisseur de gaz).
A noter aussi que les distributeurs n'ont pas toujours de petite bouteille de 1m3 en stock et qu'on devra la recharger plus souvent ce qui augmente le risque de période de rupture de gaz.
La seule question à se poser c'est de savoir s'il vaut mieux prendre un contrat pour une bouteille de 4,5m3 ou bien acheter une bouteille de 2,3m3.
Pour cela il faut évaluer plus précisément sa consommation et là encore calculer le coût total de possession.
Les simulations suivantes ont été réalisées sur des hypothèses de consommation de 100, 200 et 500L par mois. En pratique l'usage pour du bricolage n'est pas régulier : il pourra être de 500L en un week-end de construction de serrurerie et de 0L pendant 2 mois.
L'usage dépend aussi beaucoup si l'on utilise exclusivement le semi-automatique ou bien si on l'utilise seulement en complément de l'électrode enrobée pour les travaux les plus fins.
Pour le TIG, s'il n'est pas utilisé régulièrement pour de la construction mais seulement en appoint de l'électrode enrobée pour les travaux les plus délicats ou soignés, une consommation mensuelle de 100L peut être tout à fait réaliste (ex avec un poste MMA qui a un mode TIG Lift arc et l'option torche à valve)
5 - Comparaison des coûts de gaz Air Liquide
6 - Comparaison des coûts de gaz Linde Gaz
7 - Conclusion de l'auteur arnaud72
Au final, on voit que même pour du bricolage, la plus petite taille de bouteille économiquement intéressante est la bouteille de 2,3m3 : toute bouteille plus petit revient très rapidement beaucoup plus cher.
L'écart de coût de revient entre l'achat d'une bouteille de 2,3m3 ou la souscription à un contrat pour une bouteille de 4,5m3 est assez réduit sur une durée d'une dizaine d'année pour des consommations moyennes de 200 à 500L par mois.
Au-delà de 500L consommé par mois, la solution du contrat s'impose sauf si pour des besoins de mobilité on préfère utiliser une plus petite bouteille.
Linde Gas et Air Liquide ont des tarifs assez proches : pour une offre sans contrat Linde Gas revient un peu moins cher mais pour un contrat (en particulier sur 5 ans) Air Liquide a une offre plus intéressante.
Au final, c'est souvent la proximité du distributeur (ou ses horaires d'ouverture) qui peut faire choisir un fournisseur ou l'autre.
Enfin cette estimation du coût de revient du gaz nous montre que sur 10 ans, il faut compter dépenser souvent autour de 1500 à 2000 euros rien que pour le gaz.
De ce point de vue là, on voit qu'il n'est peut être pas très pertinent d'essayer de radiner 100 ou 200 euros lors de l'achat du poste à souder MIG/MAG ou TIG puisque au final le coût du poste à souder restera assez faible par rapport au coût total de revient.
Autant donc acheter dès le début un bon poste à souder qui donnera pleinement satisfaction.
Cet investissement là au moins ne partira pas en fumée ! (contrairement au gaz)
8 - Quelques liens Internet utiles
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 ? Quel type de gaz de protection dois je utiliser pour souder en TIG / 141 / GTAW ? 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 ?9 - Vos commentaires et réactions sur cet article
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Par: arnaud72
