Comment réduire les coûts des gaz de protection sans compromettre la qualité des soudures

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Les gaz de protection constituent généralement l’une des dépenses les plus importantes que les entreprises effectuent pour soutenir leurs opérations de soudage. Mais les entreprises ne peuvent pas renoncer à cette dépense, car les gaz de protection protègent la zone de soudure de l'exposition à la contamination atmosphérique qui peut affaiblir le joint de soudure.

C'est pourquoi, lorsque vous cherchez des moyens de minimiser le coût des gaz de protection, il est essentiel de ne pas compromettre la qualité du processus de soudage. Un petit investissement dans un équipement à gaz approprié peut générer des économies significatives sans sacrifier la qualité du soudage.

La première étape consiste à analyser chaque processus de soudage spécifique et à établir des références. Déterminez avec précision la quantité de gaz dont vous avez besoin pour réaliser une soudure adéquate. Ceci est crucial pour découvrir où le gaz est gaspillé dans vos opérations : vous pourriez être surpris de découvrir combien de gaz vous gaspillez avec un débit mal réglé.

Les entreprises qui fixent des normes d’utilisation du gaz découvriront probablement qu’elles gaspillent trop de gaz de protection dans leurs processus. Une fois que vous avez déterminé qu’il y a du gaspillage dans le processus, l’étape suivante consiste à l’identifier et à l’éliminer.

Des surtensions se produisent chaque fois que vous appuyez sur la gâchette de la torche de soudage. La plupart des équipements de contrôle du débit de gaz de protection, qu'ils proviennent d'une bouteille ou d'un pipeline, sont conçus pour fonctionner à des pressions d'environ 20 à 30 livres par pouce carré (PSIG), tandis que les applications utilisant du CO2 pur peuvent fonctionner à des pressions allant jusqu'à 50 PSIG. Chaque fois que vous activez la gâchette de la torche, une pression en amont de 20, 30 ou même 50 PSIG sort de la buse de soudage, gaspillant une grande quantité de gaz.

Les régulateurs de protection contre les gaz, les orifices au point d'utilisation, les débitmètres basse pression et les tuyaux réducteurs de surtension font partie des dispositifs qui réduisent considérablement la quantité de surtension de gaz de protection lors des pressions sur la gâchette (voir Figure 1). Ces accessoires de contrôle de débit réduisent ou empêchent les débits excessifs qui rendent le gaz turbulent et attirent les oxydes et les nitrures dans la soudure.

Le moyen le plus efficace d’éliminer les surtensions du gaz de protection consiste à introduire un dispositif de régulation de pression dans le système de gaz. Méfiez-vous de l'utilisation d'orifices restreints en ligne comme dispositif permettant d'économiser du gaz de protection. S’ils ne sont pas installés au bon endroit dans le flux de gaz, ces dispositifs n’auront pas l’effet souhaité pour éliminer les surtensions de gaz.

Les raccords à orifice au point d'utilisation peuvent bien fonctionner et constituent généralement une solution peu coûteuse. Cependant, pour fonctionner correctement, les raccords à orifice doivent être installés précisément devant l'électrovanne. S'il est installé ailleurs dans le flux de gaz, comme au niveau du régulateur ou du débitmètre, le problème de surtension persistera. En revanche, un régulateur réducteur de gaz peut être placé n’importe où dans le flux de gaz et fonctionner efficacement en prenant la pression élevée en amont et en la réduisant pour éliminer la surpression. Lorsque l’électrovanne s’ouvre, il n’y aura pas la pression amont élevée habituelle ; au lieu de 50 PSIG, il y a environ 10 PSIG de pression de ligne.

Les débitmètres de gaz de protection à compensation nulle, calibrés à la pression atmosphérique (zéro PSIG), libèrent le flux de gaz de protection sans aucune contre-pression. Lorsque le solénoïde s'ouvre, il n'y a pas de contre-pression inutile pour créer la surtension (voir Figure 2).

Les appareils à compensation de basse pression fonctionnent bien pour un système doté de câbles de soudage plus récents ou pour une nouvelle installation. Les équipements plus anciens peuvent présenter des plis ou d’autres obstructions dans la conduite, et vous aurez besoin de la pression excessive du gaz de protection pour éliminer les imperfections.

FIGURE 1. Les régulateurs de protection contre les gaz inertes réduisent les surtensions de gaz lorsqu'un pistolet MIG ou une torche TIG est activé.

Ces appareils, cependant, ne sont peut-être pas idéaux pour les applications sur les chantiers de construction, les ateliers de fabrication ou partout où l'équipement est manipulé brutalement et mal entretenu.

Traditionnellement, les soudeurs utilisent de l'argon pur ou un mélange d'argon et de CO2, livré pré-mélangé dans un cylindre, lors du soudage MIG. À mesure que le soudage a évolué, les techniques sont devenues plus spécialisées, avec des mélanges spécifiques d'argon et de CO2 nécessaires pour obtenir les résultats souhaités. En gardant à l’esprit que de nombreuses applications peuvent nécessiter un mélange différent pour différentes tâches, vous souhaiterez peut-être avoir la flexibilité de modifier le mélange pour l’adapter au mieux à différentes applications. Avec un mélangeur de gaz, les mélanges de gaz peuvent être modifiés facilement. En conséquence, les entreprises peuvent éviter d’acheter plusieurs bouteilles pré-mélangées, ce qui minimise les coûts et rationalise leur processus d’achat de gaz.