Poste à souder MMA | Soudure à l'arc, poste arc électrode

Poste à souder INVERTER, Poste de soudage Inverter (Électrode)

Le soudage à l’arc à l’électrode enrobée, ou soudage à l’électrode MMA, est un procédé manuel où la source de chaleur est l’arc électrique qui, en s’établissant entre l’électrode enrobée (dans le porte-électrode) et la pièce à souder (matériau de base), crée la chaleur qui fait fondre rapidement à la fois le matériau de base et l’électrode (métal d’apport).

Le métal d’apport est transféré grâce à l’arc électrique qui se déclenche entre le noyau de l’électrode enrobée et la pièce. La chaleur générée par l’arc électrique fait immédiatement fondre le métal de base, le noyau et l’enrobage de l’électrode et crée ainsi le bain de fusion, continuellement alimenté par des gouttes de métal fondu transféré. Certains composants de l’électrode se dispersent dans l’air, créant un environnement idéal pour l’arc. L’enrobage fondu recouvre la fusion, formant le laitier qui protège le métal de soudure pendant et après la solidification.

Le circuit de soudage du poste de soudage à électrode MMA se compose essentiellement des éléments suivants

1. 1. Générateur de courant

2. Porte-électrode

3. Électrode enrobée

4. Pince de masse

5. Pince de masse et câbles

Poste de soudage à électrode MMA inverter : générateur de courant

Le générateur de courant a pour fonction d’alimenter l’arc électrique créé entre le matériau de base et l’électrode. Il contient un dispositif de réglage du courant de soudage, soit mécanique (shunt magnétique ou réacteur saturable), soit électronique (systèmes SCR ou inverter). Cette distinction permet de classer les postes à souder à l’électrode en trois familles, selon leur technologie de construction : poste de soudage électromécanique, poste de soudage électronique (SCR), poste de soudage inverter.

Avantages du poste à souder inverter

La grande différence entre un poste de soudage traditionnel et le poste de soudage inverter réside dans le courant de sortie aux bornes de la pince de masse et du porte‑électrode : les postes de soudage traditionnels délivrent un courant alternatif qui ne permet de souder que des électrodes rutiles ou, dans des cas exceptionnels, des électrodes basiques. En revanche, le poste de soudage inverter MMA, grâce à sa sortie en courant continu, permet de souder des électrodes rutiles, basiques, inox, fonte et, sur certains modèles particuliers, même des électrodes cellulosiques et en aluminium.

De plus, la soudeuse inverter dispose de dispositifs électroniques qui assistent l’opérateur, même le moins expérimenté : HOT START intervient lors de l’amorçage de l’électrode et aide la machine de soudage inverter à éviter que l’électrode ne colle ; ARC FORCE intervient pendant la soudure pour maintenir l’arc électrique même quand il s’éloigne de la pièce ou lors de soudures dans des positions particulières ; ANTI-STICK intervient si l’électrode colle à la pièce ; dans ce cas, le générateur se coupe, l’opérateur peut retirer l’électrode et recommencer sans endommager l’enrobage.

Porte-électrode

Le porte‑électrode a pour fonction principale de maintenir l’électrode en assurant un bon contact électrique pour le passage du courant ; il doit aussi garantir une isolation électrique suffisante pour le soudeur.

Pince de masse

La pince de masse est un dispositif qui assure, via le câble de masse, la fermeture de la liaison électrique entre la source de soudage et la pièce. Le câble de pince permet la connexion entre le porte‑électrode et le générateur.

Électrode enrobée

L’électrode enrobée est composée d’un noyau et d’un enrobage qui ont des tâches différentes mais complémentaires : le noyau agit principalement comme conducteur de courant pour alimenter l’arc et comme métal d’apport pour l’assemblage, tandis que l’enrobage a pour fonction principale de protéger le bain de fusion et de stabiliser l’arc.

La électrode enrobée est composée d’un noyau et d’un enrobage :

Le noyau consiste en une tige métallique conductrice qui a pour seule fonction d’apporter du métal à la pièce. Le matériau dont il est fait dépend du matériau de base à souder : dans le cas des aciers au carbone, pour lesquels le soudage à l’électrode est le plus répandu, le noyau est en acier doux.

L’enrobage est la partie la plus importante de l’électrode et a de nombreuses fonctions. D’abord, il sert à protéger la soudure de la contamination de l’air, soit en se volatilisant et en modifiant ainsi l’atmosphère entourant le bain, soit en fondant plus tard et en protégeant ainsi le noyau avec le cratère qui se forme naturellement, soit en se liquéfiant et en flottant sur le bain. Il contient aussi des matériaux capables d’épurer le matériau de base et des éléments pouvant contribuer à la création d’alliages dans la fusion. Le choix de l’enrobage est donc très important et dépend des caractéristiques que l’on souhaite donner à la soudure. En outre, l’enrobage peut aussi contenir du métal d’apport en poudre, pour augmenter la quantité de métal déposé et, par conséquent, la vitesse de soudage.

Poste de soudage inverter : électrodes de soudage

- Rutile : faible coût, arc stable, courant alternatif et continu, bain fluide, soudures esthétiques mais aux caractéristiques mécaniques suffisantes

- Basique : bain froid, excellente propreté du matériau, arc instable, amorçage plus difficile, générateurs à courant continu, soudage dans toutes les positions, excellentes caractéristiques mécaniques.

- Cellulosique : forte pénétration et maniabilité aisée, courant continu, soudures dans toutes les positions, sur des tuyauteries ou partout où l’inversion n’est pas possible.

Sélection du courant en fonction de l’électrode :

Poste de soudage MMA : électrodes

Les électrodes de soudage pour le poste à électrode MMA portent une abréviation ou un code indiqué sur la boîte ; l’opérateur peut également y trouver des informations très importantes sur la polarité idéale pour ce type d’électrode. En effet, un signe + ou - est toujours indiqué entre parenthèses pour préciser où connecter le porte‑électrode. Le diamètre de l’électrode est aussi important, car les diamètres acceptés par les postes de bricolage ou semi‑professionnels vont de 1,6 à 4 mm. Il est donc important de vérifier l’absorption du poste si l’on souhaite souder une électrode de plus gros diamètre, car cela peut poser des problèmes au réseau électrique, ces électrodes nécessitant des intensités élevées. Rappelez‑vous toutefois qu’il existe des postes de soudage dotés d’un dispositif électronique interne appelé PFC qui permet de souder à forte intensité à pleine puissance même sur une installation domestique de 3 kW ; ce type de postes inverter professionnels coûte un peu plus cher mais permet de profiter d’intensités plus élevées ; en outre, ce dispositif permet d’utiliser des rallonges très longues, même de plus de 100 mètres, et ils sont parfaitement sûrs avec des groupes électrogènes.

Soudage TIG

Un aspect très important du poste de soudage inverter à électrodes MMA est que la plupart de ces produits peuvent être connectés à une torche TIG pour souder l’acier et l’inox. Grâce à la sortie en courant continu, il suffit de connecter une torche TIG avec une valve d’ouverture de gaz sur la poignée. La polarité est très importante ; en effet, la torche TIG doit toujours être connectée au pôle négatif. Pour amorcer avec cette torche, il faut gratter l’électrode de tungstène sur la pièce puis relever immédiatement la torche. L’arc électrique s’allumera rapidement ; l’opérateur doit créer la goutte de métal fondu puis continuer pour former le cordon de soudure. Le gaz à utiliser est toujours l’argon pur pour protéger le bain de fusion de l’oxygène présent dans l’air. Le grand avantage du TIG est l’esthétique élevée, sans projections et sans nécessité de nettoyer la pièce soudée.

COMMENT CHOISIR UN POSTE À ÉLECTRODE MMA

La machine de soudage MMA à électrode enrobée est l’un des produits les plus vendus pour souder, mais souvent on ne connaît pas les caractéristiques qui permettent de choisir le modèle le plus adapté, et le choix repose uniquement sur l’intensité maximale ou simplement sur le prix.

Tout d’abord, pour le bricolage ou le semi‑professionnel, il existe deux technologies principales :

- La technologie électromécanique traditionnelle avec volant de réglage et sortie en courant alternatif

- Technologie inverter avec sortie en courant continu

La première ne permet de souder que des électrodes rutiles, la seconde permet aussi les basiques, l’inox, la fonte...

En outre, la technologie inverter dispose de dispositifs électroniques qui aident les opérateurs les moins expérimentés en soudage, comme la force d’arc, l’anti‑collage de l’électrode et le hot start.

Lorsqu’il est précisé sur la fiche technique, certains postes inverter professionnels peuvent également souder des électrodes cellulosiques et en aluminium.

Une autre caractéristique importante à prendre en compte est l’absorption du poste de soudage ; les nouveaux inverters consomment de moins en moins, mais il est important de savoir qu’ils sont pensés pour un usage bricolage avec des électrodes de 1,6 – 2 et 2,5 mm et qu’il n’y a généralement pas de problèmes avec une installation domestique de 3 kW. Cependant, lorsque l’on veut souder une électrode de 3,25 ou 4 mm de diamètre, le courant réglé sur le potentiomètre est certes élevé, de 120 – 140 A et plus, avec une absorption clairement à la limite des réseaux domestiques. Toutefois, ces dernières années, de nouveaux modèles d’inverters avec un dispositif PFC sont apparus sur le marché, stabilisant les pics d’absorption et permettant ainsi de souder à 170–180 A avec 3 kW.

Une autre caractéristique à vérifier lors de l’achat d’une machine de soudage à électrode inverter, et sans doute la plus importante, est le cycle de service. Les postes à souder sont déclarés selon la norme à 40 °C et il est important de vérifier à quelle intensité et à quel pourcentage le poste inverter est donné à 60 % (qui est considéré comme le temps de travail continu en usage manuel). Ainsi, lorsque l’on voit un poste de soudage bon marché annoncé à 55 A à 60 %, il faut comprendre qu’il s’agit d’une machine adaptée pour souder des électrodes de 1,6 – 2 mm, 2,5 mm au maximum ; si c’est un 110 A à 60 %, on peut penser qu’il convient aussi pour du 3,25 mm de façon plus continue ; si c’est un 140–150 A à 60 %, on entre sans aucun doute dans un domaine professionnel et les diamètres 3,25 et 4 mm ne poseront aucun problème.