Verbindingstechnologieën
Lasprocédés en tendensen

Lassen is een verbindingstechniek die als het binnen een bedrijf wordt toegepast, vaak voorgeschreven wordt zonder er extra aandacht aan te geven. Dat zou anders kunnen en moeten. Als tijdens het ontwerp, rekening is gehouden met het lassen zelf en de effecten ervan op het product of te herstellen onderdeel, zou dat aanzienlijk (kunnen) schelen in kwaliteit, productiekosten en duurzaamheid.

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Aan het onderling verbinden van de onderdelen die we zo mooi gefabriceerd hebben wordt vaak pas in een later stadium aandacht besteed. Meestal wordt het aan de lasser overgelaten om het verbindingsprobleem maar op te lossen. Een integrale aanpak van ontwerp, productie- en procestechnologie en logistiek is een veel efficiëntere manier. Het gebruik van mallen, span- en klemgereedschappen kunnen soms een onmisbaar onderdeel zijn in deze aanpak. Afhankelijk van de producten en productieomvang kan mechanisatie of robotisering noodzakelijk dan wel het overwegen waard zijn.
Het spreekt vanzelf dat de oplossing die gekozen wordt moet zorgen voor een kwalitatief goed product tegen aanvaardbare kosten. Om dit te bereiken is het belangrijk het één en ander vast te leggen in goede procedures (volgens de Europese norm, Amerikaanse norm, landelijke norm, …) en controles uit te voeren in de diverse onderdelen van het productieproces. Maintenance Magazine Benelux had een gesprek over het wel en wee van de verschillende lastechnieken met de heren Willy Van Remoortere, afgevaardigd beheerder van het Schotense M.L. Construct en Hugo Van Hauwenis, lasspecialist.

Eenvoudig en veelzijdig
Lassen lijkt eenvoudig en kan op verschillende manieren gebeuren. Zo spreekt men in termen van de gebruikte technieken over o.a. “Gas”, “Manual Metal Arc”, “TIG” en “MIG-MAG”.
“Het lassen is een domein dat de komende jaren weinig spectaculaire veranderingen zal kennen. Het is zo goed als uitgesloten dat de bestaande procédés die momenteel de markt domineren, echte concurrentie zullen krijgen van nieuwe technieken”, aldus Willy Van Remoortere. En hij vervolgt: “Wat we wel mogen verwachten is een toenemende aandacht voor de kwaliteit en een stijgende mechanisatie, automatisatie en robotisatie. Hiermee gepaard zal er ook meer en meer belang aan de opleiding en de kwalificatie van de uitvoerders gehecht worden.”
Lassen is nog steeds een veel gebruikte verbindingstechniek. Vooral voor toepassingen als metaalbouw, bruggen, sluisdeuren, stormvloedkeringen, automobiel- en vliegtuigindustrie, etc., maar ook voor kleinere productie- en onderhoudswerkzaamheden, biedt ze in veel gevallen nog steeds de beste oplossing, en dit zowel op technisch als op financieel vlak. Kort samengevat kan men stellen dat lassen op twee zaken steunt: de diffusie en het in elkaar smelten van materialen. Op de wereldmarkt bestaan er vele procédés om dit te verwezenlijken. 
Hugo Van Hauwenis: “Hoewel de ene techniek al betere resultaten biedt dan de andere, is het totale aanbod voldoende om zowat alle problematieken op te lossen. Het is dan ook weinig waarschijnlijk dat we op korte termijn met nieuwe, revolutionaire lastechnieken geconfronteerd zullen worden. Ik denk dat wij gerust kunnen stellen dat de laswereld vrij stabiel en aan weinig echte veranderingen onderhevig is.”

Soorten lasprocédés
In onze contreien zijn er verschillende lasprocédés die frequent toegepast worden. Het gaat om lassen met beklede elektrodes, onderpoederdek, TIG, MIG/MAG, plasmalassen, autogeenlassen/brasseren en de laserstraal. Samen nemen ze een aandeel van zo’n negentig procent van de totale lasmarkt. Hugo Van Hauwenis: “Tot de jaren tachtig was het lassen met beklede elektroden de meest verspreide techniek. Door de opkomst van het half-automatisch lassen is zijn toepassing echter beduidend gedaald. Het principe bestaat erin dat een continue lasdraad, al dan niet massief, via een draadaanvoereenheid en een contacttip – gevoed door een gelijkrichter – afsmelt onder een gasbescherming die zowel actief (onder CO²) of inert (argon, helium of een combinatie) kan zijn.” En Willy Van Remoortere vervolgt: “Het werken met beklede elektroden is vrij goedkoop, polyvalent en eenvoudig in gebruik. Ook de apparatuur is gebruiksvriendelijk en vereist geen echt zware investeringen. De keerzijde van de medaille is echter het relatief lage rendement van dit proces. De techniek is vooral aangewezen voor herstellingstoepassingen.” Bij het onderpoederdeklassen wordt een volle (of eventueel gevulde) draad versmolten onder een poedermassa die de rol van het gas (bij half-automatisch lassen of de bekleding bij de beklede elektrode) vervangt. De poedermassa (flux genaamd) dient om de las in gesmolten toestand te beschermen tegen de sterk negatieve invloeden van de lucht (zuurstof en stikstof). In het poeder worden ook extra legeringselementen toegevoegd, waardoor de las hoger gelegeerd is dan de toevoegdraad. Deze techniek (OPD-lassen en volgens Asme IX ‘Saw’) is een erg milieuvriendelijk proces, gezien er geen rook of hinderlijke UV-stralen geproduceerd worden. Onze gesprekpartners: “Bovendien biedt het procédé een hoog rendement: een neersmelt van 7 à 8 kg lasmetaal per laskop en per uur is geen uitzondering. Maar doordat er poeder gebruikt wordt als afscherming van het smeltbad, biedt het proces weinig flexibiliteit. Enkel toepassingen onder de hand zijn mogelijk. Een voorbeeld van een efficiënte toepassing van de onderpoederdek is het lassen van de rondnaden van grote opslagtanks.”
TIG (Tungsten Inert Gas-lassen) is een techniek die vooral is bestemd voor hoge kwaliteitstoepassingen met roestvaststaal en non-ferro metalen. Hugo Van Hauwenis: “Denk hierbij maar aan pijpleidingen in de farmaceutische industrie, de nucleaire toepassingen en laswerken in de voedingsnijverheid. Bij deze techniek wordt in de inerte gasatmosfeer – argon en/of helium – een boog getrokken tussen een niet afsmeltende wolfram elektrode en het werkstuk. Het grote voordeel is dat er zowel met als zonder toevoegmateriaal kan gelast worden. De nadelen zijn de lagere neersmeltsnelheid en vakbekwaamheid die van de uitvoerder vereist wordt.”
Het MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas) lassen is momenteel het meest toegepaste procédé voor dunwandige verbindingen, en zal in de toekomst wellicht nog een groter aandeel van de gebruiksmarkt innemen. Willy Van Remoortere: “De techniek biedt immers talrijke voordelen. Denk hierbij maar aan de zeer hoge lassnelheden, de zeer nauwe lasvoegen, minder vervormingen en sterke beheersing van de zeer geconcentreerde warmtebron. Hierdoor heeft de techniek wellicht een zeer grote toekomst in de automobielsector. Toch heeft het procédé ook enkele nadelen. De uitvoerders dienen een geschikte opleiding te krijgen en de voorbewerking van de te verbinden onderdelen vraagt grote aandacht.”
MIG/MAG-lassen wordt ook wel eens halfautomaat lassen genoemd. Het is een proces waarbij een laag wordt getrokken tussen een continu toegevoerde draad-elektrode en het werkstuk, en dit in een inerte gasatmosfeer. Bij een continue lasstroom wordt gesproken van conventioneel lassen. De stroom kan ook pulserend verlopen in de tijd. Dit betekent dat de lasstroom pulserend verloopt tussen een minimum basiswaarde (grondstroom) en een maximum waarde (piekstroom). Bij het synergetisch pulsen verloopt de materiaaloverdracht tijdens het pulsen. Per puls wordt dan één druppel afgesplitst.
Het plasmalassen wordt tegenwoordig meer en meer toegepast op roestvrijstaal, aluminium en zelfs gewoon staal. Het gaat meestal om een geautomatiseerd lasproces, dat sterk gelijkt op het TIG-procédé. Het grote verschil is dat de tungstenelektrode vervangen wordt door een plasmaboog tussen verschillende polen in een lastoorts. De plasma-vlamboog vormt dan een soort sleutelgatvormig smeltbad. De kenners spreken hier van de key-hole techniek.
Puntlassen is het lasproces bij uitstek in de automobiel en radiatorbouwers. Hierbij worden twee of meerdere platen meestal in overlap of op elkaar, door twee koperen (watergekoelde) elektroden aan elkaar gepunt. De lassing ontstaat door de plaatselijke ohmse weerstand, gevolgd van de elektrische stroom die van elektrode A naar elektrode B wilt vloeien via de op elkaar gedrukte platen. De lasstroom, lastijd en werkdruk zijn hierbij de belangrijkste instelbare parameters. De huidige gesofistikeerde puntlasmachines controleren reeds tijdens en ook na het lassen of de verbinding wel degelijk conform is aan de gestelde eisen.
Autogeenlassen is één van de oudste technieken. Het procédé bestaat erin dat de te lassen materialen gesmolten worden door het verhitten via een gasbrander. Deze laatste brengt een gecontroleerde verbranding van acetyleen gas en zuivere zuurstof teweeg. Hier kan met of zonder toevoegmateriaal gewerkt worden. Het TIG-lassen is grotendeels identiek. Alleen is de gasvlam vervangen door een elektrische boog onder inert gas tussen werkstuk en niet-afsmeltende tungsten elektrode. De techniek wordt vaak toegepast bij het aanleggen van centrale verwarming.
Brazeren is geen echt lasprocédé, maar wel een verbindingstechniek die met dezelfde gasbrander uitgevoerd wordt als deze van het autogeenlassen. De te verbinden onderdelen worden hier echter niet tot smelten gebracht. Het is enkel het toevoegmateriaal dat in gesmolten toestand op de verbindingsvlakken aangebracht wordt. Vandaar dat er hier niet echt van lassen gesproken kan worden. Toepassingsgebieden zijn vooral luchtbehandelingsinstallaties.
Tenslotte vermelden we nog de allernieuwste techniek, namelijk het laserlassen. Hierbij dient de laserstraal als warmtebron om het metaal van de te lassen stukken te laten smelten. De techniek kan een beetje vergeleken worden met het plasmalassen. Momenteel zijn de plaatdikten nog altijd beperkt, maar dit zal wellicht binnenkort veranderen met de introductie van sterkere lasers. Een groot voordeel van deze techniek ligt in de zeer geconcentreerde warmtebron, waardoor er minder lasvervorming en minder verandering in het nabijgelegen basismetaal bestaat. Tevens kunnen er relatief hoge lassnelheden bereikt worden.

Laatste tendensen
Zoals overal in de industrie, maken ook bij het lassen de mechanisering, automatisering en robotisering hun opmars. Willy Van Remoortere: “Inzake mechanisering staat het half-automatisch gemechaniseerd lassen op kop. Robotlassen is hiervan een geavanceerd voorbeeld. Op het vlak van automatisering zien we dat het accent hoofdzakelijk op procesbeheersing ligt. De apparatuur wordt met een geheugen uitgerust. De lasingenieur of –verantwoordelijke kan dit programmeren met de noodzakelijke lasparameters, en de uitvoerder kan deze gegevens indien nodig bijstellen. Op die manier wordt de invloed van de noodzakelijke kundigheid en lasvaardigheid van de uitvoerder een beetje omzeild, daar er op dit moment niet voldoende gekwalificeerde lassers beschikbaar zijn.” En Hugo Van Hauwenis vervolgt: “Automatisering is vooral populair bij het MIG/MAG-lassen, gezien de problemen inzake kwaliteit hiermee aanzienlijk gereduceerd worden. Maar ook het TIG-lassen wordt meer en meer geautomatiseerd toegepast, dit onder de vorm van orbitaatlassen. En tenslotte is het een feit dat laserstraal- en plasmalassen enkel een goed resultaat zullen bieden indien ze via automatisering gebruikt worden. Tenslotte is er de robotisering die meer en meer ingang vindt, omdat het zowat de enige manier is om het gebrek aan gekwalificeerde lassers op te vangen. Toch is het belangrijk om bij al deze tendensen een bedenking te maken. Automatisering, robotisering, enz. vragen een zeer grote inspanning inzake de voorbewerkingen van de te lassen verbinding. Dit moet gebeuren binnen zeer nauwe toleranties, die bij de huidige metaalconstructeurs meestal niet te bereiken zijn zonder zeer ernstige inspanningen. Automatisering begint op de tekentafel in het ontwerpbureau. Al te vaak zien we dan dat de te lassen onderdelen niet lastechnisch ontworpen zijn.”

Kwaliteit
De tendensen op vlak van techniek liggen eigenlijk in het verlengde van een andere evolutie, namelijk de toenemende aandacht voor kwaliteit. Tot voor enkele jaren voerde de lasser zijn job naar eigen goeddunken uit. Dit betekende dat er vaak van verkeerde methodes gebruik werd gemaakt, met heel wat foutieve verbindingen tot gevolg. Onze gesprekpartners: “Reeds op de werkplaats was dit niet echt rendabel, gezien er vaak van nul af aan moest herbegonnen worden. Maar het grote probleem waren die constructies waar de fouten zich niet direct zichtbaar manifesteerden, met alle gevolgen vandien. De toenemende druk binnen de industrie om de concurrentiepositie te kunnen handhaven, heeft ertoe geleid dat kwaliteit overal in het vaandel gedragen wordt. We zien dan ook dat steeds meer bedrijven overschakelen op gekwalificeerde lassers en procédés.”

Gekwalificeerde lassers
Hiermee komen we trouwens op een andere tendens binnen de laswereld, namelijk de vraag naar lassers met een gedegen opleiding. Want hoewel lassen op het eerste zicht niet zo ingewikkeld lijkt, is de praktijk andere koek. Hugo Van Hauwenis: “Niet zomaar iedereen kan de job klaren. Vooreerst moet de job op zich niet onderschat worden. De lasser moet continu rekening houden met verschillende parameters, zoals bijvoorbeeld warmtetoevoer, afkoelsnelheid, lasnaadvoorbereidingen, lasprocessen, te gebruiken materialen, stroomsterkte, enz. Dit betekent noodzakelijkerwijs dat hij de materie volledig moet beheersen. Daarnaast is het ook belangrijk dat hij fysiek sterk is en zijn bewegingen goed onder controle heeft. Tevens moet hij een goed zicht hebben en kritisch zijn ten opzichte van het afgeleverde werk. Om een hoge kwaliteit te bereiken zijn er, mijn inziens, twee mogelijkheden. Enerzijds kan er op automatisering overgeschakeld worden. Een machine wordt immers nooit moe, terwijl zelfs de beste lasser wel eens een slechte dag kan hebben. Maar automatisering is enkel mogelijk voor serie-productie. Voor andere toepassingen is er nog steeds een manuele lasser vereist. Om toch voldoende kwaliteit te bereiken, zal deze in staat moeten zijn om zijn job op een optimale manier uit te voeren. En dit wordt steeds moeilijker zonder een gedegen opleiding en de nodige bijscholing…”

Wetgeving
Niet alleen de kwaliteit, maar ook de wetgeving speelt een rol in de toenemende vraag naar gekwalificeerde lassers. Sectoren als de staal- en constructienijverheid, de piping-industrie, de (petro)chemie, de nucleaire bedrijven, enz. zijn immers verplicht om enkel met gekeurde lassers en lasprocédés te werken. Willy Van Remoortere: “Het grote probleem is dat de benodigde certificaten enkel met een speciale opleiding kunnen behaald worden. Het technisch middelbaar en hoger onderwijs heeft momenteel noch de middelen, noch voldoende monitoren om hun lasstudenten op het vereiste hoge niveau op te leiden. En ook bedrijven zelf hebben meestal geen tijd of personeel om zelf dergelijke cursussen te organiseren. Er is weliswaar de mogelijkheid om uit te wijken naar bepaalde opleidingscentra. In elk geval is het aangeraden dat de uitvoerders over het minimum aan keuringscertificaten beschikken voor de betreffende laswerken. Maar beter is nog dat ze een NBN-EN 287-1 certificaat behalen op buis in de HL045-positie – of volgens ASME IX, de welbekende 6 GF-keuring – gezien ze daarmee toegelaten zijn om in alle mogelijke posities te lassen. In elke geval is het een feit dat de vraag naar gekeurde lassers er niet op zal verminderen. De taken worden er immers niet gemakkelijker op, de berekeningen voor de uitvoeringen gebeuren op een steeds hoger niveau, de beoordelingsnormen worden voortdurend strenger, de marges bij het gebruikte materiaal worden scherper en nauwkeuriger, enz. Het is dan ook duidelijk dat enkel en alleen lassers met een hoogwaardig certificaat in staat zullen zijn om deze evolutie te volgen.
Hubert Lahaut

Technologies d’assemblage
Procédés de soudage et tendances

Le soudage est une technique d’assemblage qui, appliquée au sein d’une société, est souvent prescrite sans y prêter une attention particulière. Cette situation devrait changer. Si l’on tenait compte, durant le projet, du soudage et de ses effets sur le produit ou sur la pièce à réparer, on pourrait noter une différence considérable en termes de qualité, coûts de production et durabilité. Souvent, on n’attache que bien plus tard de l’importance à l’assemblage entre les différentes belles pièces fabriquées.

Généralement, la résolution des problèmes d’assemblage incombe au soudeur. Une approche intégrée du projet, de la technologie de production et de processus et de la logistique constitue une méthode nettement plus efficace. L’utilisation de gabarits, outils de serrage et de presse peut parfois être utile dans le cadre de cette approche. En fonction des produits et de l’ampleur de la production, une mécanisation ou une robotisation peut s’avérer indispensable ou mérite du moins d’être envisagée.
Il va de soi que la solution choisie doit garantir un produit de bonne qualité à des coûts acceptables. Pour y parvenir, il est important de définir différentes choses dans de bonnes procédures (en fonction de la norme européenne, la norme américaine, la norme nationale…) et d’effectuer des contrôles dans diverses parties du processus de production.
Maintenance Magazine Benelux s’est entretenu des avantages et inconvénients des différentes techniques de soudage avec Willy Van Remoortere, administrateur délégué de la société M.L. Construct de Schoten et Hugo Van Hauwenis, spécialiste en soudage.

Simple et polyvalent
Le soudage semble très simple et peut se faire de différentes façons. On parle ainsi, selon les techniques utilisées, de: ‘Gaz’, ‘Manual Metal Arc’, ‘TIG’ et ‘MIG-MAG’. “Le soudage est un domaine qui connaîtra ces prochaines années peu de changements spectaculaires. Il est quasi exclu que les procédures existantes qui dominent actuellement le marché, connaissent la concurrence de nouvelles techniques” déclare Willy Van Remoortere. Et de poursuivre “Néanmoins, nous pouvons nous attendre à un intérêt accru pour la qualité ainsi qu’à une mécanisation, une automatisation et une robotisation croissantes. La formation et la qualification des soudeurs feront, parallèlement, l’objet d’une attention beaucoup plus soutenue.” Le soudage reste une technique d’assemblage fréquemment utilisée. C’est surtout le cas dans des domaines comme la construction métallique, les ponts, les portes d’écluse, les barrages anti-tempêtes, l’industrie automobile et l’aviation… mais il constitue souvent aussi la meilleure solution, tant sur le plan technique que sur le plan financier, pour des activités de production et d’entretien plus petites. En bref, on peut dire que le soudage s’appuie sur deux points: la diffusion et la dissolution des matériaux. Le marché mondial regorge de procédés pour y parvenir. “Bien que telle technique puisse offrir de meilleurs résultats que telle autre, l’offre globale suffit pour résoudre quasi toutes les problématiques. Il est dès lors peu probable que nous soyons à court terme confrontés à des nouvelles techniques de soudage révolutionnaires. Je pense que nous pouvons affirmer que le monde du soudage est relativement stable et qu’il subira peu de véritables changements” observe Hugo Van Hauwenis. 

Types de procédés de soudage
Dans nos régions, différents procédés de soudage sont fréquemment utilisés : le soudage au moyen d’électrodes enrobées, le soudage sous flux de poudre, le soudage TIG, le soudage MIG/MAG, le soudage au plasma, le soudage autogène, le brasage et le soudage au rayon laser. Ensemble, ces procédés représentent quelque 90 pour-cent du marché total du soudage. “Jusqu’aux années quatre-vingt, le soudage au moyen d’électrodes enrobées était la technique la plus répandue. Avec l’arrivée du soudage semi-automatique, son application a sensiblement diminué. Son principe : un fil de soudage continu plein ou non - acheminé par une unité de dévidage en présence d’une pointe de contact alimentée par un redresseur - fond sous une protection de gaz actif (sous CO2) ou inerte (argon, hélium ou une combinaison)” précise encore Hugo Van Hauwenis. “Le procédé avec des électrodes enrobées est relativement bon marché, polyvalent et simple d’utilisation” poursuit Willy Van Remoortere. “L’équipement est également convivial et n’exige pas de lourds investissements. Il y a toutefois un revers à la médaille, à savoir le faible rendement du procédé. Cette technique est surtout indiquée pour les réparations.”
Dans le cadre du soudage sous flux de poudre, un fil plein (ou éventuellement rempli) est fondu sous une masse de poudre qui joue le rôle du gaz (dans le soudage semi-automatique ou le recouvrement de l’électrode enrobée). La masse de poudre (appelée flux) sert à protéger la soudure en état de fusion contre les influences fortement négatives de l’air (oxygène et azote). Des éléments d’alliage supplémentaires sont également rajoutés à la poudre. La soudure contient ainsi plus d’alliage que le fil de soudage. Cette technique (soudage OPD et selon Asme IX ‘Saw’) est un processus très écologique puisqu’il ne produit ni fumée ni rayons UV gênants. “En outre, ce procédé offre un rendement élevé” précisent nos interlocuteurs. “Une fusion de 7 à 8 kg de métal de soudage par tête de soudage et par heure n’est pas exceptionnelle. Mais vu l’utilisation de poudre comme protection du bain de fusion, le processus n’offre que peu de flexibilité. Seules les applications manuelles sont possibles. Le soudage en rond de grandes cuves de stockage est un bel exemple d’une application efficace du soudage sous flux de poudre.”
Le TIG (le soudage Tungsten Inert Gas) est une technique qui est surtout destinée à des applications de haute qualité avec de l’acier inoxydable et des métaux non ferreux. “Pensez par exemple aux canalisations dans l’industrie pharmaceutique, aux applications nucléaires et aux travaux de soudage dans l’industrie alimentaire. Avec cette technique, un arc est tiré sous une atmosphère de gaz inerte – l’argon et/ou l’hélium - entre une électrode en tungstène infusible et la pièce de travail. Cette technique présente un grand avantage : on peut souder avec ou sans apport de matière. Les inconvénients : une vitesse plus faible de la fusion et la nécessité d’un grand savoir-faire de la part de la personne qui exécute le travail. 
Le soudage MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas) est actuellement le procédé le plus appliqué pour les assemblages de fines parois. A l’avenir, il s’accaparera probablement une part du marché plus grande encore. “La technique offre en effet de nombreux avantages” précise Willy Van Remoortere. “Pensez aux très grandes vitesses de soudage, aux cordons de soudure très étroits, au faible nombre de déformations et à la grande maîtrise de la source de chaleur très concentrée. Tous ces avantages promettent probablement cette technique à un bel avenir dans le secteur automobile. Pourtant, le procédé présente aussi quelques inconvénients. Les soudeurs doivent avoir reçu une formation adéquate et la préparation des pièces à assembler réclame une grande attention.”
Le soudage MIG/MAG est parfois aussi appelé soudage semi-automatique. On tire, sous une atmosphère de gaz inerte, un cordon entre une électrode de fil alimentée en continu et la pièce de travail. En cas de courant de soudage continu, on parle de soudage conventionnel. Le courant peut aussi être pulsé dans le temps. Cela signifie que le courant de soudage est pulsé entre une valeur de base minimale (courant de terre) et une valeur maximale (courant de pointe). Avec le courant pulsé synergique, le transfert de matière se fait durant la pulsation. Une seule goutte est séparée à chaque pulsation.
Le soudage au plasma est aujourd’hui de plus en plus utilisé pour l’acier inoxydable, l’aluminium et même pour l’acier ordinaire. Il s’agit généralement d’un processus de soudage automatisé, qui ressemble très fort au procédé TIG. La grande différence réside dans le remplacement de l’électrode en tungstène par un arc au plasma entre divers pôles dans la torche de soudage. L’arc voltaïque au plasma forme alors un bain de fusion en forme de trou de serrure. Les connaisseurs parlent de la technique key-hole. 
Le soudage par points est le processus de soudage par excellence dans le secteur automobile et parmi les constructeurs de radiateurs. Deux ou plusieurs plaques sont généralement pointées ensemble en chevauchement ou l’une sur l’autre à l’aide de deux électrodes en cuivre (refroidies à l’eau). La soudure prend forme grâce à la résistance ohmique locale et au courant électrique qui veut transiter de l’électrode A vers l’électrode B au travers des plaques pressées l’une sur l’autre. Les actuelles machines de soudage par points sophistiquées contrôlent pendant et aussi après le soudage si l’assemblage est bien conforme aux impératifs requis.
Le soudage autogène est une des techniques les plus anciennes. Le procédé consiste à faire fondre les matériaux à souder en les réchauffant au travers d’un brûleur à gaz. Ce dernier provoque une combustion contrôlée des gaz d’acétylène et d’oxygène pur. Ici, on peut travailler avec au sans apport de matière. Le soudage TIG est en grande partie identique. La flamme du gaz est simplement remplacée par un arc électrique sous gaz inerte entre la pièce de travail et l’électrode en tungstène infusible. Cette technique est souvent utilisée lors du placement du chauffage central. 
Le brasage n’est pas un véritable procédé de soudage mais une technique d’assemblage effectuée avec le même brûleur à gaz que celui du soudage autogène. Les pièces à assembler ne sont toute­fois pas portées en fusion. Seul le métal rapporté est appliqué en fusion sur les surfaces à assembler. D’où la raison pour laquelle on ne parle pas vraiment de soudage. Les domaines d’application sont surtout les installations de traitement de l’air.
Mentionnons finalement encore la toute dernière technique, le soudage au laser. Le rayon laser sert de source de chaleur pour fondre le métal des pièces à souder. La technique peut être légèrement comparée au soudage au plasma. Pour l’heure, les épaisseurs de plaque sont toujours limitées mais cela changera bientôt avec l’introduction de lasers plus puissants. Un grand avantage de cette technique réside dans la source de chaleur très concentrée induisant une moins grande déformation de la soudure et moins de modifications dans le métal de base qui se situe à proximité du cordon de soudure. Simultanément, on peut atteindre des vitesses de soudage assez élevées.

Dernières tendances 
Comme partout dans l’industrie, la mécanisation, l’automatisation et la robotisation progressent aussi dans le monde du soudage. “En matière de mécanisation, le soudage mécanisé semi-automatique arrive en tête” remarque Willy Van Remoortere. “Le soudage par robot en est un exemple avancé. En matière d’automatisation, l’accent se porte principalement sur la maîtrise du processus. L’équipement est doté d’une mémoire. L’ingénieur ou le responsable du soudage peut y stocker les paramètres de soudage nécessaires que le soudeur peut ajuster, si nécessaire. Ainsi, on contourne un peu le problème de compétence et d’aptitude au soudage du soudeur puisqu’il n’y a pour l’heure pas suffisamment de soudeurs qualifiés.” Hugo Van Hauwenis poursuit “L’automatisation est surtout populaire dans le soudage MIG/MAG, car elle réduit considérablement les problèmes de qualité. Le soudage TIG est également de plus en plus automatisé, sous la forme de soudage orbital. Et finalement, force est de constater que le soudage au laser et au plasma n’offriront un bon résultat que s’ils sont utilisés dans le cadre d’une automatisation. Enfin, la robotisation fait de plus en plus son chemin car elle constitue la seule façon de compenser le manque de soudeurs qualifiés. Pourtant, il est important de faire une réflexion au vu de toutes ces tendances. L’automatisation, la robotisation… requièrent un très grand effort en termes de préparation de l’assemblage à souder. Cela doit se faire dans des tolérances très réduites que les constructeurs de métal actuels ne peuvent généralement pas atteindre sans fournir de très sérieux efforts. L’automatisation démarre sur la table à dessin des bureaux d’étude. Nous constatons trop souvent que les pièces à souder n’ont pas été conçues en tenant compte de l’aspect technique du soudage.”

Qualité
Les tendances sur le plan technique se situent dans le prolongement d’une autre évolution, à savoir l’attention croissante pour la qualité. Voici quelques années, le soudeur effectuait son travail à son gré. Il recourait souvent à de mauvaises méthodes, ce qui engendrait de nombreux assemblages défectueux. “Dans l’atelier déjà, cette procédure de travail n’était pas très rentable car il fallait souvent redémarrer de zéro” expliquent nos interlocuteurs. “Le grand problème résidait surtout dans les constructions où les défauts n’était pas directement visibles, avec toutes les conséquences qui s’ensuivaient. La pression croissante sur le maintien de sa position concurrentielle dans le monde industriel a fortement renforcé l’importance de la qualité. Nous remarquons aussi que les sociétés passent de plus en plus à des soudeurs et procédés qualifiés.”

Des soudeurs qualifiés
Nous voilà d’ailleurs arrivés à une autre tendance du monde du soudage, à savoir la demande de soudeurs ayant acquis une formation adéquate. Car même si le soudage ne semble à première vue pas trop complexe, la pratique est toute différente. “Tout le monde n’est pas à même de réussir ce boulot. Il faut d’abord ne pas sous-estimer le niveau intellectuel” observe Hugo Van Hauwenis. “Le soudeur doit continuellement tenir compte de différents paramètres, comme l’arrivée de chaleur, la vitesse de refroidissement, les préparations du cordon de soudure, les processus de soudage, les matériaux à utiliser, l’intensité du courant… Cela signifie forcément qu’il doit entièrement maîtriser sa matière. Par ailleurs, il doit être fort sur le plan physique et il doit bien contrôler ses mouvements. Il doit avoir une bonne vue et être suffisamment critique par rapport au travail fourni. Pour obtenir une qualité supérieure, il y a, selon moi, deux possibilités. D’une part, on peut passer à l’automatisation puisqu’une machine ne se fatigue jamais alors que même le meilleur soudeur peut parfois avoir un mauvais jour. Cependant, l’automatisation ne se prête qu’à la production en série. Les autres applications requièrent toujours un soudage manuel. Pour obtenir néanmoins une qualité suffisante, le soudeur devra être à même d’effectuer son boulot de façon optimale. Et cela devient de plus en plus difficile sans une formation adéquate et l’écolage nécessaire…”

Législation
Outre la qualité, la législation joue également un rôle dans la demande croissante pour des soudeurs qualifiés. Des secteurs comme l’industrie sidérurgique et de la construction, l’industrie de la tuyauterie, la (pétro)chimie, les sociétés nucléaires… sont en effet obligés d’utiliser des soudeurs et des procédés de soudage agréés. “Le grand problème, c’est que les certificats nécessaires ne peuvent être obtenus que moyennant une formation spécifique” remarque Willy Van Remoortere. “L’enseignement technique secondaire et supérieur ne dispose pour l’heure ni des moyens ni du nombre suffisant de moniteurs pour former au niveau requis les étudiants en soudage. Et même les sociétés n’ont généralement plus le temps ni le personnel pour organiser de tels cours. Il est naturellement possible de passer par des centres de formation. En tout cas, il est conseillé que les soudeurs disposent au minimum des certificats d’agréation pour les travaux de soudage. Mieux vaut encore qu’ils obtiennent un certificat NBN-EN 287-1 sur tuyauterie dans la position HL045 – ou, selon ASME IX, le célèbre contrôle 6 GF – qui leur permet de souder dans toutes les positions possibles. Un fait est certain, la demande de soudeurs agréés ne diminuera pas. Les tâches ne se simplifient pas, les calculs pour les réalisations sont d’un niveau toujours plus complexe, les normes d’évaluation sont toujours plus strictes, les marges quant au matériau utilisé toujours plus petites et précises… Il est dès lors évident que seuls des soudeurs disposant d’un certificat supérieur seront en mesure de suivre cette évolution.
Hubert Lahaut
 

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