Utiliser beaucoup moins d'argon?

R

Roubatoche

Nouveau
Bonjour à tous,

J’écris aujourd’hui sur ce forum pour poser une question que je pense peu habituelle.
Contexte :
Je suis en fin d’école d’ingénieur et vais tenter de réaliser un projet personnel comme projet final. En bref, ce projet est de réaliser une machine un peu complexe dans laquelle il y a de la soudure Tig qui intervient (pas pour construire la machine mais bien lors de l’utilisation de la machine.)
Les particularités de la machine que je souhaite créer sont :
- Ce tig va souder pendant plusieurs heures en continu (à faible intensité (mais ça n’a pas trop d’importance dans ce cas)).
- La « torche tig » n’a pas besoin de bouger (rien ne va bouger dans son environnement donc je peux faire ce que je veux autour)
- La torche Tig va bosser comme un Tig standard (ça va souder). Ducoup il y aura un bain de fusion (un tout petit dans mon cas) ET SURTOUT il faudra protéger le bain de fusion avec un gaz inerte (vraiment comme tig standard).

Mon problème :
- Le gaz ce n’est pas gratuit… et vu que je compte tenir un certain coût d’utilisation de la machine, je me demande comment je peux éviter la situation de passer 6l/min de gaz lors de l’utilisation de la machine. (Car si elle tourne par exemple 7h en continu, ça fait quand même 2.5m3 de gaz…)

Mon idée pour résoudre mon problème d’économie de gaz :
- Créer un caisson étanche dans lequel installer ma machine et remplir ce caisson d’argon.
Selon moi, dans la théorie ça peut marcher (à savoir que l’intensité envoyée dans la torche sera assez faible pour que (je l’espère) je n’ai pas de problème de surchauffe de la machine). Mais il y a quand même quelques doutes importants que j’évoque dans le prochain chapitre.

Les questions que je me pose sont :
- Comment remplir le caisson d’argon ? J’imagine le remplir entièrement avant de lancer le processus et donc ainsi chasser tout l’oxygène présent dans le caisson.
Le souci est que je me demande bien si au moment de remplir le caisson d’argon, celui-ci va pousser dehors l’oxygène ou si l’argon va se mélanger à l’oxygène ? J’ai peur d’avoir le plus grand mal à chasser assez l’oxygène.
(Point intéressant dans ce cas, l’argon a une masse volumique de 1.67 kg/m3 et l’air 1.2kg/m3. Mais je n’arrive pas à me convaincre que je peux être sûr que tout l’oxygène puisse sortir du caisson si je fais un trou de fuite en haut du caisson).

Vous en pensez quoi ?

- Admettons qu’au début (au moment de commencer la soudure) le caisson soit plein d’argon à 100%. Je ne pense pas me tromper en disant que le fait de souder des métaux (acier, alu, …) va créer des gaz. Ceux-ci vont donc se mêler à l’argon. Je me demande si ces gaz peuvent être mauvais pour la soudure ? Si apprêt 3h de marche, alors que l’argon présent dans le caisson à la base s’est mélangé aux différents gaz produits par la soudure, la soudure en elle-même sera toujours d’aussi bonne qualité que celle du début ?

Autre :
- Je me demande si quelque chose comme ça existe ? Par exemple des robots de soudure qui travaillent longtemps sur une pièce ? Dans un compartiment fermé ? Autre ?
- Avez-vous d’autres idées (sachant que changer de procédé de soudure n’est pas envisageable) ?


Merci déjà à tous ceux qui auront lu ce message!
 
Dernière édition:
vikor

vikor

Compagnon
bonsoir
pour vider l'air du caisson ( considéré étanche )
solution 1 = utiliser une pompe à vide ( qui permettra de voir la tenue au vide du caisson ) , puis admission argon dans l'enceinte
solution 2 = chasse d'argon dans le caisson pour évacuer l'air

un autre problème a régler sera l’élévation de température dans le caisson
 
G

gaston48

Compagnon
Bonsoir,
La soudure Tig en boite à gants est un procédé courant, notamment avec le Titane .
Tu pourrais t'inspirer de leur technologie :
par exemple ici:
 
V

vibram

Compagnon
Salut,

J'adore ce genre de projet.on à le droit de savoir ce que tu vas souder ?

Si les intensités sont faibles, pourquoi pas faire ça au laser ? Comme ça pas de gaz il me semble.
On utilise beaucoup cela en horlogerie et dans pas mal d'autres domaines et surtout le prix n'est énormément plus cher qu'un tig de grande marque,
 
R

Roubatoche

Nouveau
mais si ta machine doit souder jusu'a 7h en continu, faut bien approvisionner les pièces? et comment elles rentreraient dans ton caisson?
Bonjour

- Oui je confirme 7h non stop
- Non, pas d'approvisionnement de pièces à prévoir (oui, je sais c'est spécial mais c'est comme ça :) )

Vraiment 7h sans ouvrir le caisson
 
K

kawah2

Compagnon
mais ce caisson ferait quelle taille? et quelles intensités sont envisagées?
 
G

gaston48

Compagnon
... Toujours chez Jacomex,
les consommables pour leurs épurateurs

 
K

kawah2

Compagnon
R

Roubatoche

Nouveau
mais ce caisson ferait quelle taille? et quelles intensités sont envisagées?
Dimensions:

500x500x500mm
Donc 0.25m3
Donc en théorie, je suis gagnant au niveau du gaz à partir de 42 minutes de soudure

Concernant les intensité:

C'est une excellente question dont je trouverais la réponse qu'au moment des premiers tests (probablement entre 40 et 60 A Mais je peux me tromper!).

Mais pour tout vous dire, je compte utiliser une autre astuces pour prévenir ce problème. Je compte pas forcément faire souder totalement en continu si j'ai des problèmes de température.

Des pose de quelques secondes chaque X secondes sont envisageable dans ce projet.

(ce sera un peu ma botte secrète normalement)
 
Pierrot Lecopeau

Pierrot Lecopeau

Apprenti
Bonjour Roubatoche,

Pour commencer, je trouve ton approche vraiment très pertinente et intéressante.
Pour être certain de ne pas mélanger l'air et l'argon, il serait peut-être possible de purger ton caisson avec un vide initial, même peu poussé, puis en intégrant l'Argon progressivement par le bas et étant donné les masses volumiques il ne devrait pas y avoir de mélange.
Mais je pense que tu as raison d'imaginer que la soudure va créer du gaz et dans ce cas il serait intéressant de savoir au bout de combien de temps on doit renouveler le gaz, pour comparer ce débit avec celui d'une soudure normale par exemple.

Oups, désolé pour la redite, mon téléphone n'avait pas actualisé les messages précédents.
 
Dernière édition:
R

Roubatoche

Nouveau
Salut,

J'adore ce genre de projet.on à le droit de savoir ce que tu vas souder ?

Si les intensités sont faibles, pourquoi pas faire ça au laser ? Comme ça pas de gaz il me semble.
On utilise beaucoup cela en horlogerie et dans pas mal d'autres domaines et surtout le prix n'est énormément plus cher qu'un tig de grande marque,
Salut

Moi aussi :)

La matière: tout ce qui se soude au tig
La machine: Je sais pas trop, j'ose pas vraiment le dire tout de suite. Ce que je peux dire c'est que ça sort des sentiers battus, ça pourra plaire à nombre d'entre nous. Je reste discret pour le moment sur le sujet car ça me plairait commencer ma carrière d'ingénieure en créant cette machine justement (une fois que le premier prototype aura fait ses preuves).

J'espère ne pas trop vous décevoir (surtout qu'en plus je demande de l'aide). Mais je vous promet de montrer le tout dès que ça en vaudra la peine (j'espère dans 6 mois).


Pour le laser:

Je vise un coût de machine de 2500-3000 .- (ça laisserais environ 1000.- pour la partie soudure). Le laser m'a directement plus pour ces caractéristiques mais les modèles que j'avais trouvé tournais tous autour de 20'000.- (complètement hors budget pour respecter le cahier des charges). Mais peut-être que je n'ai pas su trouver le bon modèle? Il en existe dans mon ordre de prix?

Salutation
 
Pierrot Lecopeau

Pierrot Lecopeau

Apprenti
Un moyen de mesurer la quantité de gaz émi par la soudure serait de faire un test dans une enceinte complètement hermétique :
On mesure la pression à T° initiale, on soude un cordon "étalon" on mesure la nouvelle pression après que la T° soit redescendue à T° init
 
R

Roubatoche

Nouveau
Bonjour Roubatoche,

Pour commencer, je trouve ton approche vraiment très pertinente et intéressante.
Pour être certain de ne pas mélanger l'air et l'argon, il serait peut-être possible de purger ton caisson avec un vide initial, même peu poussé, puis en intégrant l'Argon progressivement par le bas et étant donné les masses volumiques il ne devrait pas y avoir de mélange.
Mais je pense que tu as raison d'imaginer que la soudure va créer du gaz et dans ce cas il serait intéressant de savoir au bout de combien de temps on doit renouveler le gaz, pour comparer ce débit avec celui d'une soudure normale par exemple.

Oups, désolé pour la redite, mon téléphone n'avait pas actualisé les messages précédents.
Bonjour

Vous avez parfaitement compris les questions que je me pose.

Je pense aussi introduire l'argon par le bas et laisser s'échapper l'oxygène par le haut. (L'argon devra surement être introduit très délicatement (sans effet de jet) pour ne pas commencer à créer du remoud à l'intérieur)
 
R

Roubatoche

Nouveau
Un moyen de mesurer la quantité de gaz émi par la soudure serait de faire un test dans une enceinte complètement hermétique :
On mesure la pression à T° initiale, on soude un cordon "étalon" on mesure la nouvelle pression après que la T° soit redescendue à T° init
Très juste.

J'imagine pouvoir faire ce test quand tout sera fait. Il permettra surement de déterminer quel est la durée maximal d'utilisation des 250l d'argon
 
R

Roubatoche

Nouveau
Bonsoir,
La soudure Tig en boite à gants est un procédé courant, notamment avec le Titane .
Tu pourrais t'inspirer de leur technologie :
par exemple ici:
Bonsoir

Merci pour le lien!

Je ne connaissais pas.

Je constate qu'ils ont un système de purification de l'argon.
Je constate également que ça à l'air d'être destiné à des domaines bien particuliers.

La question désormais est de savoir si ce système existe pour:
- Garantir des normes plus élevées que les standard (aviations, spatial, ...)
- Ou par ce que c'est indispensable après X nombre de minutes de soudures ( pour garantir des qualités de soudures standard)


Vous avez un avis sur la question?
 
SuperSpinach

SuperSpinach

Compagnon
Bonsoir,

Intéressant comme projet. Je réfléchissais justement l'autre jour à la conception d'un caisson à atmosphère neutre pour l'assemblage d'optiques.

Une question qu'il faut se poser c'est : est-il nécessaire d'avoir un atmosphère contenant 100% de gaz neutre pour avoir une soudure propre. Tu pourrais peut-être chercher des thèses et autres rapports sur le domaine de la soudure Tig et l'étude des soudures . Ca doit certainement exister des gens qui ont fait des tests d'oxydations des cordons de soudure.

L'idée du vide cité plus haut est intéressante mais pas sur que ça garantisse une concentration de 100% de gaz neutre (le vide n'est jamais complétement vide). Et en plus ça complexifie pas mal la conception de ton enceinte.

Ca serait aussi intéressant de faire le calcul de l'échauffement de l'enceinte. Je pense qu'il va te falloir un système de refroidissement du gaz (Surtout si tu as des composants électroniques à l'intérieur de l'enceinte) car le volume est assez limité compte tenu du temps de fonctionnement.

Pour les gaz de soudure j'imagine qu'il doit pas y en avoir de trop (sauf pour les alliages de zinc). Peut-être qu'un système de filtre ou de purification pourrait nettoyer le gaz ?

Je vais suivre le déroulement du poste.

Je pense avoir une petite idée de l'utilité de ta machine. mais je le garde pour moi en attendant de voir le résultat final :mrgreen:
 
R

Roubatoche

Nouveau
Bonsoir,

Intéressant comme projet. Je réfléchissais justement l'autre jour à la conception d'un caisson à atmosphère neutre pour l'assemblage d'optiques.

Une question qu'il faut se poser c'est : est-il nécessaire d'avoir un atmosphère contenant 100% de gaz neutre pour avoir une soudure propre. Tu pourrais peut-être chercher des thèses et autres rapports sur le domaine de la soudure Tig et l'étude des soudures . Ca doit certainement exister des gens qui ont fait des tests d'oxydations des cordons de soudure.

L'idée du vide cité plus haut est intéressante mais pas sur que ça garantisse une concentration de 100% de gaz neutre (le vide n'est jamais complétement vide). Et en plus ça complexifie pas mal la conception de ton enceinte.

Ca serait aussi intéressant de faire le calcul de l'échauffement de l'enceinte. Je pense qu'il va te falloir un système de refroidissement du gaz (Surtout si tu as des composants électroniques à l'intérieur de l'enceinte) car le volume est assez limité compte tenu du temps de fonctionnement.

Pour les gaz de soudure j'imagine qu'il doit pas y en avoir de trop (sauf pour les alliages de zinc). Peut-être qu'un système de filtre ou de purification pourrait nettoyer le gaz ?

Je vais suivre le déroulement du poste.

Je pense avoir une petite idée de l'utilité de ta machine. mais je le garde pour moi en attendant de voir le résultat final :mrgreen:
Bonsoir

Merci!

Besoin de 100% argon? Très grande question! Peut-être le fait que le bain soit particulièrement petit est quelque chose qui m'avantagerait dans ce cas. A étudier...

Oui, un refroidissement est envisagé et envisageable.
Mais comme dis plus haut, Si j'ai des légers problèmes de chauffe, je pense commencer par programmer des pauses dans le processus afin qu'un pourcentage du temps d'utilisation soit uniquement destiné au refroidissement.

Si au lieu de prendre 7h, ça en prend 9. Ce n'est pas un gros problème dans mon cas.

En gros, j'espère que ces deux possibilités m'éloigneront de problèmes de surchauffe.



C'est gentil :)
 
G

gaston48

Compagnon
ça à l'air d'être destiné à des domaines bien particuliers.
Je ne pratique pas, mais concernant l'emploi du Titane et sa soudure, une boite à gants devient
vite indispensable, quand la soudure est complexe dans l'espace et qu'une buse de grand diamètre
n'est pas suffisante.
Chez certains fabricants de cadres de vélo de haute qualité ou même en réparation par de petits artisans
leur boites à gants peut être très rustiques sous le forme de structure gonflable mais c'est vrais
que dans ce cas la soudure est brève .

 
R

Roubatoche

Nouveau
Je ne pratique pas, mais concernant l'emploi du Titane et sa soudure, une boite à gants devient
vite indispensable, quand la soudure est complexe dans l'espace et qu'une buse de grand diamètre
n'est pas suffisante.
Chez certains fabricants de cadres de vélo de haute qualité ou même en réparation par de petits artisans
leur boites à gants peut être très rustiques sous le forme de structure gonflable mais c'est vrais
que dans ce cas la soudure est brève .

D'accord

Merci pour la réponse!
 
V

vibram

Compagnon
Voici un exemple de machine laser
Mais ça risque de faire juste pour 40-60A ?

A vérifier également le facteur de marche de ton poste. 40-60A c'est pas énorme en effet mais en continue faut quand même prendre un poste qui tient la route.
Et comme cela a déjà été dit, contrôler la température de l'enceinte, de la torche etc etc

D'ailleurs je ne sais pas comment cela se passe au niveau du tungstène ? Reste il impeccable tant qu'on ne touche pas le bain etc ? Il faut 0 impureté /projection donc pièce impeccable etc
 
Geoff87

Geoff87

Compagnon
Je ne comprends pas l’idée de fabriquer une boîte à gant , chose qui est bien plus compliquée que ce qu’il n’y parait, pour éviter de débourser 20 ou 30 balles de gaz par jour. Le gaz de soudure industriel n’est quand même pas si élevé, et c’est un coût facilement prévisible. :spamafote:

D’autant que, pour souder en boîte à gant, il faut quand même avoir du gaz à la torche…
 
Dernière édition:
coredump

coredump

Compagnon
C'est pour faire une imprimante 3D avec un tig?
Ne pas oublier que l'argon a aussi une fonction de refroidissement de la torche, il faudra donc un débit minimal et aussi un refroidissement a eau de la torche (mais ca c'est bon, ca existe tout fait).
 
M

MARECHE

Compagnon
Bonjour
Ayant une grande expérience des boites à gants (et des sacs à gants) je peux faire qq remarques: Les boites sont chères, les sacs sont très facilement troués par des projections de petites billes de métal. Le travail en milieu confiné propre ne s'improvise pas, il faudra l'apprendre. Dans ton école est ce que des labos ont déjà des boites à gants? Le gaz de la torche n'est pas un problème, on le pompe dans la boite. Il faut que la boite soit assez grande, un tout petit caisson comme le tien tu ne pourras pas travailler et il va chauffer en quelques minutes: dans l'argon la chaleur ne se dissipe pas bien. Pour purger correctement une boite à partir de l'air je comptais une à deux bouteilles de 10 m3, ca dépendait du temps que le matériel était resté à l'atmosphère. Le plus grand ennemi c'est l'eau, elle ne dégaze que lentement. Méfies toi des trop vieilles boites à gants et de celles de chimie organique, elles peuvent contenir des cochonneries polluantes. J'étais dans un grand labo d'une école des mines...
Salutations
 
tooof

tooof

Compagnon
Globalement, si tu multiplie bêtement la tension par l'intensité, tu ne dois pas être bien loin de la puissance à dissiper. A partir de là, calculer un bête radiateur, ca ne doit pas être bien difficile :wink:

je pense que capter majoritairement l'énergie du rayonnement sera plus efficace que de d'abord laisser chauffer l'ambiance, d'autant plus que l'argon n'est pas spécifiquement un bon conducteur. Donc avoir une superficie intérieure exposée le plus possible au rayonnement de couleur noir doit faire gagner en efficacité.

Dans les doubles vitrages remplis à l'argon, le remplissage se fait en simple chasse de l'air ambiant, et permet d'assurer un taux de remplissage de 90% (vieux souvenirs a vérifier)
 
B

Beber70

Compagnon
Bonjour,
Ne pourrait on pas prévoir un système de circulation d'Argon en circuit fermé plutôt que de bloquer les gaz...on injecte, on extrait, on traite le gaz et on réinjecte...
On peut dissiper la chaleur, une fois purgé on travail avec le même gaz.
Suivant le débit, et l'utilisation si elle est fréquente on peut prévoir une quantité d'argon suffisante pour gérer la chaleur et le temps de traitement.
 
Dernière édition:
moufy55

moufy55

Modérateur
Le prix de l’argon en industrie, meme en inertage libre, on s’en préoccupe pas beaucoup.
De la à rentabiliser une station de traitement… :7hus5:
 
R

Roubatoche

Nouveau
Voici un exemple de machine laser
Mais ça risque de faire juste pour 40-60A ?

A vérifier également le facteur de marche de ton poste. 40-60A c'est pas énorme en effet mais en continue faut quand même prendre un poste qui tient la route.
Et comme cela a déjà été dit, contrôler la température de l'enceinte, de la torche etc etc

D'ailleurs je ne sais pas comment cela se passe au niveau du tungstène ? Reste il impeccable tant qu'on ne touche pas le bain etc ? Il faut 0 impureté /projection donc pièce impeccable etc
Merci!

Intéressant, je ne pensais pas en trouver à 3600E! Bien loin des 20000E que j'avais trouvé. Certes ça reste plus cher que le budget d'environ 1000.- que je me fixe pour la partie soudure, mais ça devient tout de même une possibilité si je devais dans le futur me rendre compte que le Tig ne fonctionnera pas aussi bien qu'espéré. Merci :)

J'avais aussi noté que les systèmes laser se servent de renvoie par miroir pour mouvoir le laser. Ce serait un sacré défi dans mon cas (car certes ça bouge très peu, mais ça bouge quand même dans la machine)

Bonne question pour le tungstène. Je pense que la température dans le caisson va être une limite avant le tungstène.
Concernant les impuretés, j'espère ne pas trop avoir de problème grâce au fait que les pièces à souder seront parfaitement préparées. (pas d'oxydation/ pas de traitement de surface/ juste du métal pur).

Merci pour le lien
 
R

Roubatoche

Nouveau
Je ne comprends pas l’idée de fabriquer une boîte à gant , chose qui est bien plus compliquée que ce qu’il n’y parait, pour éviter de débourser 20 ou 30 balles de gaz par jour. Le gaz de soudure industriel n’est quand même pas si élevé, et c’est un coût facilement prévisible. :spamafote:

D’autant que, pour souder en boîte à gant, il faut quand même avoir du gaz à la torche…
Bonne remarque

En effet ça ferait 30.- de gaz pour 7h (dans mon cas).
Le truc c'est qu'il est envisageable que je souhaite faire tourner le tout encore plus longtemps.

Bref certes, les prix ne sont pas affolant mais ça fait partit de mon travail de regarder si il ne serait pas simple de modérer cette dépense.
Voilà le pourquoi de ces messages

Du gaz en permanence dans la torche?
J'espérait justement pouvoir y échapper en plongeant le tout dans un environnement 100% argon. Ca pourrait poser quoi comme problème au niveau du tig?

Merci bien
 

Sujets similaires

Noufab
Réponses
3
Affichages
254
auberto
A
D
Réponses
9
Affichages
403
Dim8900
D
S
Réponses
18
Affichages
814
speedjf37
S
gégé62
Réponses
17
Affichages
775
cancer49
C
lexa
Réponses
15
Affichages
1 270
lexa
Laurent_CNC
Réponses
16
Affichages
719
Laurent_CNC
Laurent_CNC
Bricomaniaque
Réponses
25
Affichages
1 414
Bricomaniaque
Bricomaniaque
Nolandu91
Réponses
3
Affichages
802
wika58
wika58
D
Réponses
7
Affichages
1 796
DidierV
D
F
Réponses
12
Affichages
650
fombecto
F
charpi
Réponses
11
Affichages
829
charpi
charpi
Haut