Soudage par point maison ne fonctionne pas

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S
sxafo
Nouveau
Bonjour à tous,

j'ouvre un n-ième post sur le soudage par point car ma réalisation chauffe mal et je suis à court de connaissances pour comprendre pourquoi. Le dysfonctionnement se trouve de manière récurrente sur le web, mais je n'ai pas trouvé de réponse pouvant me sortir d'affaire. L'occasion donc de consacrer le post aux problèmes des soudeuses par point.

Je vais décrire progressivement mes réalisations.

1) Ayant une grille de barbecue à ressouder et un transfo de micro-onde à disposition, je me suis dit que c'était l'occasion de faire le fameux poste à souder par point qu'on peut trouver à foison sur le web. Je scie le secondaire, enroule un peu plus d'un mètre de 25mm2 sur 2,5 spires, tension secondaire de 2,8v, fixe les extrémités à deux électrodes en vis M8 de laiton, soude : mes barres collent mais ne se soudent pas, même en appuyant fort sur les électrodes.

2) Ok, le web ne montre que ce qui fonctionne bien. Je pose alors un petit modèle ci-dessous (j'explicite pour ceux que ça peut intéresser), U_v c'est la tension à vide du transfo (lorsque les électrodes ne se touches pas), r la résistance du cuivre et R la résistance des tôles à souder. Je vois alors que la résistance du cuivre à son importance car la diviser par 2 multiplie par presque 4 (c'est pas tout à fait vrai) la puissance de soudage. Je me suis dit que le laiton devait être résistif, j'ai alors fait des électrodes en cuivre, bien brossées, et hop, mon poste faisait de belles soudures bien chaudes, tellement que l'isolant du 25mm2 a fondu.
473943
3) Ok, trop de puissance dans mon fil et pas assez de place dans mon transformateur de micro-ondes pour passer un plus gros brin. J’ai fait alors acquisition d’un gros transformateur de poste à souder, plus de 30 kg je pense, avec entrefer mobile, section noyau 55 cm2, le primaire est bobiné avec du 2,5mm2 ce qui permettra d’atteindre 16 A, voire 32 en intermittent. La consommation du primaire à vide est de 2,32 A. Avec les lames de 12mm2 de cuivre récupérées au secondaire, je refais un bobinage de 4 spires (1v par tour donc 4v). Je superpose les lames et les brase de sorte à avoir 100mm2. Je teste le tout : retour à la case départ malgré les mêmes électrodes en cuivre du point 2, ça colle plus que ça ne soude.
473945
4) Ok je tente le tout pour le tout. Je prends du fil de 25mm2, fait 2,5 spire autour du transfo (2,74v à vide), met les extrémités en court-circuit. Je m’attends à faire sauter le disjoncteur 16 A. Ben non, mon primaire absorbe 10 A. Ce qui veut dire qu’au secondaire j’ai (230/2,74) * (10-2,32) = 644 A (rapport de transformation fois la consommation en intensité déduite de la consommation à vide, c’est une simplification). J’enroule un deuxième brin pour faire du 50mm2 dans le cas ou c’est le résistance du fil qui limite l'absorption de courant, la consommation au primaire s’améliore à 12A, donc 812 A au secondaire, ce qui signifie que je ne peut tirer plus de 812A au meilleur des cas pour une soudure, c’est peu !

Voilà, je suppose que d’autres ont été confrontés au problème et ont trouvé solution. Je me demande s’il n’y a pas à voir à la saturation du transfo, mais là mes connaissances s’estompent. Merci de vos réponses !
 
geger
geger
Compagnon
Bonjour,
La première chose qui vient à l'esprit:
ton gros (nouveau) transfo a un entrefer variable, poste à souder classique, c'est par cet entrefer variable (fuite magnétique réglable) qu'on règle l'intensité du courant secondaire.
Il faut réduire cet entrefer au max (jusqu'à faire toucher les tôles si c'est possible, car ces transfos sont prévus avec fuite magnétique) pour qu'il y ait une fuite magnétique minimale, comme si le circuit magnétique était complètement fermé.
Refais alors des mesures, tu auras le max de transfert d'énergie du primaire vers le secondaire, ça doit décoller! :wink:
 
G
guy34
Compagnon
salut ,
ben .... manifestement tu n'y es pas du tout !!!!!tu as un petit moment ? de la lecture ....
" soudure par point avec un transfo de micro onde " sur ce forum ;
il y a bien qqs pages ..... mais les réponses y sont !
bonne lecture
A++
GUY34
 
S
sxafo
Nouveau
Merci Geger de ta réponse si rapide.
J'avais mis justement 2 cartons sur les côtés de l'entrefer. Sur tes conseils je les ai donc enlevés et resserré le tout au point de ne plus pouvoir bouger la partie mobile. J'ai plutôt eu l'impression d'une baisse de consommation, 9,7 A au primaire avec 25mm2 en secondaire, au lieu des 10 A avec les cales cartons. En desserrant au contraire pour laisser un gap d'air d'environ 2 mm, le transfo vrombi d'une part par il n'est plus bien maintenu, par contre je passe à 10,6 A environ.

J'ai lu que les postes à souder avaient souvent des entrefers d'air pour augmenter la réluctance du noyau et reculer la saturation. C'est une physique que je maitrise mal, mais si je comprends le transfo ne peut contenir plus d'une certaine densité de champs magnétique, l'intensité disponible au secondaire serait donc limitée. Un gap d'air permettrait "une forte chute de tension en fonction de l'intensité appelée, et d'utiliser le poste à souder en court-circuit". Du coup je serais tenté de démonter l'entrefer métallique pour en mettre un plastique.
473992
J'essayerai un autre jour, en attendant je suis ouvert aux autres proposition :)
 
serge 91
serge 91
Lexique
Fait moins de tours au secondaire....
A puissance égale, 2 fois moins de volt, 2 fois plus d’ampères (et ça diminue la résistance des fils).
Et souder le plus près du transfo (encore la résistance des fils)
 
C
cf63
Compagnon
Bonsoir sxafo.

Votre expérience est intéressante.
Quelques commentaires à partir d'essais réalisés comme amateur.

1/ Section du fer:
55 cm² me semble un minimum , bien que sur les postes mobiles (portatifs) à soudure par point , ce mini de section est en dessous mais l 'epaisseur des toles à souder est egalement plus faible.
le taux d'utilisation est réduit car il y a des échauffements ( pertes fer et cuivre) dans un espace compact.

2/ Nbr de spires secondaire:
Seules les spires complètes sont prises en compte pour le calcul de la tension u2
si pour 2 spires vous avez 2,7v ( donc 1,35v/spire) , l'induction doit être très élevée, voir proche de la saturation.
Dans ce cas, l' enroulement primaire doit avoir 220/1,35= 163 spires.

Je suis presque certain que l 'induction est au voisinage de 1 tesla (10 000 gauss)
Les courbes d'induction ne sont pas linéaires.

Il faudrait environ 220/240 spires. Il faut des tôles d'excellente qualité sinon , il y a aura du courant à vide ( perte fer )
Personnellement , j 'ai fait 3 spires mais avec des valeurs du genre 0,85/0,9 v/spire.

3/ Section cuivre du secondaire:
50mm² est un mini (sur les postes portatifs), le secondaire est réalisé avec plusieurs couches de feuillard de cuivre isolé de couche à couche;
de façon a faire que tout tienne dans un petit volume.

Mon essai a été réalisé avec du 100mm² alu.
Si on prend comme hypothèse un courant de 1000 A, ce n'est pas ridicule d'avoir 100mm² soit 10a/mm² même pour un travail impulsionnel
La chute de tension (ramenée en %) est trop importante en cas de section réduite de cuivre au secondaire.

4/ Point important:
La temporisation doit être trés précise , sinon , ca brule, ca perce ou ca ne soude pas.
Ne pas perdre de vue que la soudure s'obtient avec la fusion du métal , mais aussi de la pression d'appui, ce dernier paramètre est important , il y a modification de la résistance de contact dans un rapport élevé qui s'ajoute à la résistance de la section des tôles à souder .

La section des électrodes au point de contact (surface propre et de petites section genre 2,5/3mm de Ø, avec des électrodes à embouts coniques en cuivre).
On trouve des abaques sur certains ouvrages techniques.
Idéalement il faut un ressort et un levier d'appui qui permettent de faire des essais dans la meme situation.

Votre photo n'est pas suffisament précise pour m'aiguiller , mais je vois un ensemble de cornieres haut et bas autour du transfo (attention au court circuit magnétique meme partiel)

Cldt, cf63.
 
Jope004
Jope004
Compagnon
Bonjour,

Les réponses déjà données sont très pertinentes.
J'ajouterais que le circuit magnétique est long par rapport à un transfo classique en E et I., d'où un mauvais couplage entre primaire et secondaire. Ce couplage est encore plus mauvais s'il y a un entrefer.
Attention, un couplage mauvais n'est pas forcément un défaut, car ça permet de limiter le courant en fonctionnement en quasi court-circuit.

Le courant primaire à vide de 2.32A est peut-être trop élevé.
S'il est trop élevé à cause de la saturation du circuit magnétique, ce n'est pas grave.
S'il est trop élevé à cause de l'entrefer, réduire l'entrefer au maximum.
S'il est trop élevé à cause de spires parasites, il faut corriger. Cf63 parle de court-circuit magnétique, mais je pense qu'on parle de la même chose. => il faut isoler tout ce qui est vis de fixation et cornières, pour les empêcher de former des spires en court-circuit. Si c'est le cas, ils doivent chauffer au bout d'un certain temps de fonctionnement à vide.
 
S
sxafo
Nouveau
Merci pour toutes vos réponses que j'investiguerai ultérieurement. Il y a effectivement des cornières alu et acier mais dont je ne peux me débarrasser car elles maintiennent l'ensemble et permettent de régler l'entrefer.
En fait je viens de me rendre compte d'un truc. Si on regarde la structure de mon noyau, la photo le présente peut-être mal, il est en 4 parties comme le montre le dessin ci-dessous : deux noyaux de bobine, un entrefer mobile, et un entrefer fixe. L'entrefer fixe de par sa disposition doit faire partiellement effet de shunt. Ceci expliquerait il cela ?
474087
 
Dernière édition:
Jope004
Jope004
Compagnon
Bonjour,

A mon avis, tant que la partie mobile ne vient pas très près de la partie fixe, l'effet de "shunt magnétique" est négligeable.
Il n'y a pas la possibilité de supprimer (au moins provisoirement) ces deux parties fixe et mobile et de rapprocher le circuit magnétique qui supporte les bobinages ? Ceci devrait faire gagner sur la puissance au secondaire.
 
G
guy34
Compagnon
bonjour ,
tu es sur les principes d'un transfo de tension , avec de la puissance à donner ....
les choses sont différentes : c'est un échange d'intensité entre primaire et secondaire à travers d'un circuit fer saturé ; et ce circuit si possible de forme cuirassé , primaire sur le secondaire , pour un échange en minimum de fuites .....
le mien : 43 cm carré , 125 tours de 1,5 au primaire , 2 tours secondaire en 250 mm carré ( avec des feuilles de cuivre )
A++
GUY34
 
C
cf63
Compagnon
Bonjour

L 'idée du shunt est séduisante car elle permet un réglage.
Juste une remarque pour indiquer que le shunt magnétique doit etre le mieux ajusté possible.
les gaps ou entrefers sont gros consommateurs d'ampères /tour pour magnétiser du vide ou de l 'air.
(environ 10 fois plus que dans un circuit magnétique).
Il en est de même pour l 'empilage des tôles (ajustement soigné).
Effectivement il faut isoler les bridages des colonnes ( pas de cc magnétique).
Cldt, cf63.
 
S
sxafo
Nouveau
J'ai finalement retrouvé un transfo de micro-ondes, il faut dire que ça se trouve comme des fours à ptits pains. Je repars donc sur la solution transfo de micro-ondes qui suffira à mon application, mais en mettant cette fois ci une gaine ignifuge récupéré sur l'ancien transfo, lequel va finir à la ferraille vu son poids
 
G
guy34
Compagnon
salut ,
parce que un transfo de MO a un bon début de " spécial " : prévu pour un fonctionnement pas trop long , et donc ils sont " allégés " pour tenir autant que la température qui monte ;
pour souder , c'est encore plus accentué dans cette différence : diminution du nombre de spires au primaire pour davantage de tension au tour sur le secondaire , qui aura le fil le plus gros possible , une longueur de circuit la plus faible , et tout ça en très peu de secondes .....
bonnes manips
GUY34
 
Jope004
Jope004
Compagnon
Bonjour,
Dommage pour le transformateur !
Je suis sûr qu'avec une optimisation, il serait plus efficace qu'un transfo de micro-onde.
 
R
rpsoft
Nouveau
J'ai lu avec intérêt les problèmes concernant la fabrication du secondaire et je rencontre un peu les mêmes problèmes que ceux de SXAFO et je ne parviens pas à comprendre . J'ai commencé par la transformation d'un transfo microonde 800w en soudeuse pour lame nickel sur accus 16500. Jusque la pas de problème.
Ensuite ,j'ai voulu faire une soudeuse par point et je me suis dit que les transfos MC que je possédais devais être trop petits pour cet usage . Après quelques mois de recherche ,je récupère un poste de soudure industriel des années 50 (75kg)8.800w dont j'enlève le secondaire (5kg de cuivre). Le transfo est monophasé avec un primaire connectable sur 190,220,380,400v. Le noyau est composé de trois branches ,mais au lieu d'avoir un primaire et un secondaire sur le noyau central comme d'habitude ,le primaire est sur un noyau extérieur et le secondaire sur le noyau opposé ce qui fait que le noyau central est vide.
Je bobine deux spires en 50² à la place du secondaire et j'essaie. Déception courant de CC =650A. J'enlève une spire CC=800A .Suffisant pour souder de la tôle fine ,mais très déçu .Pour me faire une idée avec un transfo MO j'enroule une spire de 35² et je refais l'expérience cc=1100A !!
J'ai entendu parler de shunt ,mais là je suis perdu . Je précise que je dispose d'une pince amperemétrique industrielle qui va jusque 3000A
Merci
 
Jope004
Jope004
Compagnon
Bonjour,
Une photo du transfo pourrait aider à comprendre, voire un croquis du circuit magnétique et de la position des enroulements.
 
R
rpsoft
Nouveau
Bonjour
Merci pour ta réponse rapide. J'ai fait quelque photo. Sur la photo l'on voit un "poteau métallique " central enrobé de toile noire comme une momie d'environ la moitié de l'épaisseur des bras sur lesquels sont enroulés le primaire et le secondaire . L'entrefer ressemble a style "a coque" ,mais les bobinages sont séparés sur les extérieurs au lieu d'être bobiné sur le central . J'ai fait des recherches pour trouver ce genre de transfo ,mais n'ai rien trouvé ;le plus approchant est un transfo de forte puissance mais sans fer central. Bien à toi

IMG_20210513_150418.jpg


IMG_20210513_150145.jpg
 
G
guy34
Compagnon
bonjour ,
ce qui fait que le noyau central est vide.
J'ai entendu parler de shunt ,mais là je suis perdu
J'ai fait des recherches pour trouver ce genre de transfo ,mais n'ai rien trouvé ;le plus approchant est un transfo de forte puissance mais sans fer central. Bien à toi
bon ; alors le noyau central devrait être un shunt magnétique qui règle la puissance du flux si on le fait glisser plus ou moins dedans ; ce genre de transfo est universellement connu et est en principe éternel ;
mais toi , tu as besoin d'un courant très violent pour exécuter des points très courts ;
alors la meilleure façon est d'avoir le secondaire surmonté du primaire dans la même colonne ; et là il va y avoir une différence énorme ; et pour peaufiner la pêche la plus forte , on parlera de la section des conducteurs , du circuit magnétique , et de la longueur la plus faible pour l'ensemble du secondaire ;
A++++
 
R
rpsoft
Nouveau
Ok Demain je vais essayer (si j'ai de la place) de bobiner une spire sur le primaire et comme tu vois il y a des vis partout sur le châssis bois d'origine .Je vais dévisser celles qui sont de chaque coté du pilier central pour voir s'il y a un entrefer .A l'origine aucun réglage de shunt ,il y avait sur la face avant des gros jack de 15mm en cuivre avec différents ampérage reliés à des prises à différents endroit du bobinage secondaire comme un transfo à multiples sorties
A++++
 
R
rpsoft
Nouveau
J'ai pris mon courage a deux main et j'ai chassé le montant central (empilage de tôles)qui après inspection s'est avéré être isolé par de fines lamelles de bakélite du noyau extérieur.
Juste un test j'arrive à 1100A donc 300A de gagné .Cela m'a fait de la place pour essayer demain autour du primaire .Une autre idée :si je mettais un deuxième câble en phase et // ? Ton idée de shunt central m'a été d'un grand secours
A++++
 
G
guy34
Compagnon
.Une autre idée :si je mettais un deuxième câble en phase et // ?
si c'est pour doubler la section du secondaire , il faut bien faire gaffe à répéter la même spire exactement , sinon un déséquilibre va générer des courants internes aux spires non maitrisables ; il y a besoin d'une tension de 2,5 à 3 volts , pas plus ; mais cette tension ne doit pas s'effondrer de trop lors de la soudure : c'est la raison des câbles forte section , et de la grosseur en général ;
A+++
 
Strzelczyk
Strzelczyk
Ouvrier
Soudage par point maison ne fonctionne pas
Un truc "maison" qui ne fonctionne pas c'est un peu la loi du genre ? Non ?
 
R
rpsoft
Nouveau
En fait ,je n'ai pas su essayer vu que j'attend du câble que l'on doit m'apporter. Mon idée n'était pas de doubler la section mais si je met deux enroulements de ^meme voltage en parallèle et en phase ,je n'augmente pas la tension ,mais bien l'intensité . Qu'en penses tu ?
 
R
rpsoft
Nouveau
J'ai oublié de dire que j'avais expérimenté avec une deuxième spire . Résultat 1250A au lieu de 1100A. Avec une troisième spire retour à 1150A
 
G
guy34
Compagnon
salut ,
,je n'augmente pas la tension ,mais bien l'intensité . Qu'en penses tu ?
je redis que le secondaire doit se trouver sous le primaire : le circuit est plus court et les fuites d'énergie réduites au minimum ; il faut voir les possibilités sur ce circuit , et avoir tout nu les tôles et les bobines ; mesurer aussi la tension pour un tour ;
à noter aussi que les tours du primaire peuvent ( et doivent ) être bien diminués afin d'avoir une saturation magnétique : le régime instantané est bien différent du régime soutenu dans le temps d'un poste à électrodes
A++
 
R
rpsoft
Nouveau
A vide tension : 3.58v . Lorsque tu parles de saturation et de diminuer le nombre de spires du primaire (si j'ai bien compris) ,j'ai une idée ,le transfo à différentes prises de tensions d'entrée en monophasé dont une à 190v . Je devrais mieux saturer le fer ,qu'en penses tu?. Je vais essayer et je reposte.A+++
 
G
guy34
Compagnon
cette tension à vide est élevée !!! quelle est la section du circuit ( en cm carré ? )
du 220 sur l'entrée 190 va la faire augmenter encore .... c'est bien une seule spire ?
A++
 
R
rpsoft
Nouveau
câble 50² . Il s'agit de deux spires avec lesquelles j'avais obtenu le maximum 1250A à la place de 1100A . Tu demandes la section du circuit ? de quoi s'agit 'il?
A+++
 

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