Vous réalisez souvent des soudures de tubes en acier inoxydable d'une épaisseur inférieure à 3 mm (nécessitant une seule passe de soudage par fusion) ou de tubes d'une épaisseur supérieure à 5 mm (nécessitant éventuellement plusieurs couches).
Cette question est souvent soulevée lorsqu'il s'agit d'équiper une usine ou un site en matière d'équipement de soudage : soudage TIG manuel ou soudage TIG orbital automatisé ?
Il ne s'agit pas de comparer le soudeur manuel à la machine, car le travail effectué par un soudeur qualifié ne peut être comparé aux tâches répétitives réalisées par la machine. Il s'agit plutôt de comparer les différentes situations et de connaître la solution qui vous convient le mieux. Voici les 4 critères les plus importants à prendre en compte pour choisir la solution la plus adéquate :
1. Coût de la préparation des tubes et des consommables
Nous pouvons distinguer deux types de préparation des tubes avant soudage :
- Une préparation simple par coupe et/ou chanfreinage du tube : si la qualité de surface n'est pas suffisante, vous devez procéder à un chanfreinage du tube, sinon une simple coupe du tube est suffisante. Ensuite, vous alignez les tubes et réalisez un pointage avant le soudage final.
- Vous pourriez également avoir besoin d'une gorge pour la préparation du tube si l'épaisseur est supérieure à 3 mm. Cette gorge permettra une meilleure pénétration de la soudure avec une étanchéité et une protection parfaites.
GORGE ET MÉTAL D'APPORT
En soudage manuel, la préparation des tubes consiste à créer une gorge en V et à aligner les tubes, tout en maintenant une petite distance entre eux pour le placement de la baguette de soudage. La pénétration est réalisée en apportant le fil par l'intérieur. Dans ces conditions, vous aurez besoin d'une grande quantité de fil pour remplir la gorge.
Dans le cas du soudage automatisé, vous préparerez des gorges en V ou en J selon l'épaisseur des tubes à souder... pour créer un arc. Dans ce cas, l'espace à remplir est plus petit et vous aurez besoin de moins de métal d'apport.
GAZ INERTES
Si vous procédez à une soudure manuelle avec un espace entre les tubes à souder, vous consommerez plus de gaz inerte par rapport au soudage automatisé avec des joints de soudure étanches où moins de gaz est ajouté au processus. La consommation de gaz est un élément important à prendre en compte en termes de productivité : le soudage automatisé est plus intéressant (rentable).
ÉLECTRODES
En utilisant le soudage automatisé, vous utiliserez moins d'électrodes, car l'équipement de soudage vous permet de travailler sans aucun contact entre l'électrode et le bain de fusion – en choisissant une solution de soudage TIG orbital. Les systèmes de guidage mécanique garantissent une distance constante entre l'électrode et les tubes (dans le cas des têtes de soudage ouvertes). Des options encore plus sophistiquées peuvent être envisagées, par exemple le contrôle de la tension d'arc (AVC), qui régule la tension de l'arc entre l'électrode et les tubes, et donc la distance entre eux.
Dans les deux cas, vous évitez un contact de l'électrode avec le bain de fusion et toute contamination du cordon de soudure par des inclusions de tungstène. Vous réduisez également la consommation d'électrode. L'amorçage de l'arc est réalisé de manière répétitive avec une distance contrôlée par la machine entre l'électrode et les tubes, prolongeant ainsi la durée de vie des électrodes.
2. Opérateurs et qualifications
SOUDEURS QUALIFIÉS ET OPÉRATEURS TECHNIQUES
Il faut différencier un soudeur d'un opérateur. Le soudeur est plus qualifié et possède un avantage inestimable : son savoir-faire technique !
Les opérateurs sur machines de soudage orbital peuvent avoir une formation moins poussée qu'un soudeur qualifié, car la plupart des tâches sont réalisées par la machine. L'opérateur est responsable du bon déroulement des opérations dans le bon ordre. Il assure le suivi des tâches automatisées qui ne nécessitent pas de qualifications plus importantes.
À titre indicatif : la formation d'un opérateur pour le soudage par fusion simple ne dure que deux jours, et pour les soudures multicouches, deux fois trois jours ! Il n'y a donc aucune comparaison possible avec la formation complète d'un soudeur certifié.
SITUATIONS DIFFICILES
Un autre point à ne pas négliger est la situation du poste de travail, et en particulier lorsque les conditions environnantes sont confinées ou difficiles. Pour certaines tâches, les soudeurs doivent rester dans une position inconfortable ou dangereuse pendant une très longue période. Dans ces cas, le soudage TIG orbital contribue à préserver la santé des soudeurs lorsqu'il s'agit de travailler dans des endroits difficiles d'accès.
3. Temps de soudage réel : temps de fonctionnement de l'arc
Lorsque vous souhaitez choisir le procédé le plus adapté, vous devez également prendre en compte le temps de soudage réel. Il existe une certaine différence entre le soudage TIG manuel et le soudage TIG orbital automatisé. Lorsque vous soudez manuellement, le temps de soudage peut être plus long car le soudeur a parfois besoin d'une pause, et sa concentration n'est pas toujours au même niveau.
Ce sont des points à considérer car nous parlons d'êtres humains. Nous ne parlons donc pas de vitesse de soudage, car il n'y a pas de grande différence entre la vitesse manuelle et automatisée en général (sauf dans des conditions de soudage difficiles), mais de la durée globale d'utilisation de l'arc.
Lorsque vous utilisez un équipement de soudage TIG orbital, vous connaissez à l'avance le temps d'arc réel, car vous savez quand l'arc est amorcé et quand la machine terminera la soudure. Lorsque vous procédez au soudage manuel, tout dépend du soudeur. Il est automatiquement influencé par le contexte, l'environnement, les aspects extra-professionnels, la pénibilité du travail, … Lorsque nous parlons de situations de soudage difficiles, nous considérons bien sûr la sécurité du soudeur et les conditions de travail, et le soudage TIG orbital automatisé est la meilleure solution dans ces cas.
Mais ce n'est pas tout. En fait, nous savons tous qu'un soudeur est capable de réaliser une soudure dans un endroit confiné et que le résultat final sera de bonne qualité, mais il est important de souligner que la vitesse de travail sera plus faible. Lorsque votre objectif est d'obtenir une bonne qualité, une machine de soudage orbital aura une meilleure performance en termes de temps par rapport au soudage manuel, car il faut prendre en compte les difficultés des conditions de travail.
4. Coût de la qualité et gain de temps
Lorsque je parle de qualité, je considère aussi le manque de qualité, et en particulier l'argent que vous pouvez perdre à cause du matériel mis au rebut. Dans le cas d'une soudure de mauvaise qualité, le procédé de soudage manuel aura un taux de rebut beaucoup plus élevé, dépendant des aptitudes et de l'état du soudeur. Les soudures sont rejetées et doivent être réparées ou refaites.
Dans le cas du soudage TIG orbital automatisé, les rebuts sont très faibles : 99% des soudures sont acceptées (voire 100% si tous les paramètres sont bien gérés). Cela représente un gain en termes de temps et d'argent : vous ne travaillez jamais deux fois sur la même soudure !
Grâce à ces 4 critères, vous pouvez comprendre que le soudage orbital peut être utilisé pour un large éventail de situations et aider les soudeurs manuels à travailler dans des situations difficiles ou dangereuses. Le véritable défi est de trouver le bon équilibre pour votre entreprise : entre des soudeurs qualifiés et l'équipement adéquat, afin d'utiliser les deux là où ils sont les plus utiles, pour produire la meilleure qualité.
Le retour sur investissement ne peut pas être défini à l'avance lorsque l'on considère le soudage manuel et le soudage automatisé. Plusieurs éléments sont inconnus lorsque vous démarrez un projet, tels que le nombre de soudures à réaliser, le coût de l'opérateur, l'application finale et ses exigences. Certains clients amortissent une machine de soudage orbital avec un seul projet, alors pourquoi pas vous ?
Pour résumer, je souhaite souligner au moins 6 avantages :
1. Formation des employés, opérateur – soudeur
2. Gain sur la consommation de gaz
3. Gain sur la consommation d'électrodes
4. Gain de métal d'apport lié à la préparation de la soudure
5. Temps d'arc optimisé
6. Qualité : moins de soudures rejetées après contrôle (inspection aux rayons X)
Nous sommes à votre disposition pour discuter de votre projet de soudage orbital et vous aider à définir, ensemble, la meilleure solution.
