Bien qu'il soit possible d'utiliser le CO2 pour le soudage TIG (tungstène inert gaz), il n'est généralement pas recommandé en raison de la forte réactivité du CO2, ce qui peut entraîner un arc instable et des éclaboussures accrues. Les mélanges d'argon ou d'argon sont généralement préférés pour leur stabilité d'arc supérieure et leurs soudures plus propres.

Comprendre le soudage

Le soudage est un processus de fabrication qui rejoint les matériaux, généralement les métaux ou les thermoplastiques, en utilisant une chaleur élevée pour faire fondre les pièces ensemble et en leur permettant de refroidir, provoquant la fusion.

Brève introduction au soudage TIG

Le soudage TIG, ou soudage à l'arc au tungstène à gaz (GTAW), est un processus de soudage qui utilise une électrode de tungstène non consommable pour produire la soudure.

Le rôle du blindage des gaz dans le soudage

Les gaz de blindage protègent la zone de soudure des éléments atmosphériques qui peuvent réduire la qualité de la soudure. Ils jouent un rôle essentiel dans la détermination du résultat final d'une soudure, des facteurs d'influence tels que la profondeur de pénétration, la stabilité de l'arc, etc.

Boulissant les gaz dans le soudage

Types communs de gaz de blindage

En règle générale, des gaz comme l'argon, l'hélium, le dioxyde de carbone (CO2) et les mélanges de gaz sont utilisés dans le soudage TIG. Chacun de ces gaz a différentes propriétés affectant le processus de soudage et le résultat. Par exemple, l'argon offre une excellente stabilité de l'arc et est couramment utilisé dans le soudage TIG.

L'importance du blindage des gaz dans le soudage

Les gaz de blindage sont essentiels pour le soudage car ils influencent la vitesse du soudage, la qualité de la soudure et l'efficacité du processus. Une étude a montré qu'une augmentation de l'argon dans le mélange de gaz de blindage peut augmenter la vitesse de soudage de 23% et réduire les coûts de soudage jusqu'à 18%.

Rôle spécifique du CO2 dans le soudage

Le CO2, un gaz de blindage commun dans le soudage, est utilisé principalement dans le soudage du gaz inerte métallique (MIG) en raison de sa rentabilité. Il offre une pénétration profonde et réduit les chances de porosité dans la soudure.

Le CO2 peut-il être utilisé pour le soudage TIG?

Arguments pour l'utilisation de CO2 dans le soudage TIG

Il existe des arguments en faveur de l'utilisation de CO2 pour le soudage TIG. Premièrement, le CO2 est nettement moins cher que les autres gaz communs comme l'argon ou l'hélium. De plus, le CO2 est facilement disponible et facile à stocker, ce qui le rend pratique pour une utilisation régulière.

Arguments contre l'utilisation de CO2 dans le soudage TIG

Le CO2 a tendance à produire un arc plus erratique et des éclaboussures plus importantes, ce qui a un impact sur la qualité globale de la soudure. Cela peut augmenter le temps nécessaire pour le nettoyage, compensant certaines des économies de coûts.

Comparaison du CO2 avec d'autres gaz de blindage pour le soudage TIG

CO2 vs argon dans le soudage Tig

Le CO2 est un gaz moins cher et plus facilement disponible que Argon, ce qui en fait une option attrayante pour de nombreux soudeurs. Une bouteille de CO2 pourrait coûter environ 30 $, tandis qu'une quantité similaire d'argon pourrait coûter jusqu'à 70 $. Cependant, en ce qui concerne le soudage TIG, l'argon surpasse souvent le CO2. En effet, Argon offre une stabilité de l'arc supérieure, ce qui est crucial pour les soudures précises et de haute qualité pour lesquelles le soudage TIG est connu.

CO2 vs hélium dans le soudage TIG

L'hélium, comme Argon, fonctionne mieux que le CO2 dans le soudage TIG. En raison du potentiel d'ionisation et de la conductivité thermique plus élevés de l'hélium, il peut créer des arcs plus chauds et une pénétration plus profonde. Cependant, la vitesse à laquelle l'hélium facilite le processus de soudage a un coût important. L'hélium est environ 35% plus cher que le CO2, ce qui en fait un choix moins rentable pour de nombreuses entreprises.

L'impact du mélange de gaz de blindage sur le soudage TIG

Les mélanges de gaz de blindage, tels que Argon-Co2 et Argon-Helium, sont parfois utilisés dans le soudage TIG pour exploiter les avantages de plusieurs gaz. Par exemple, un mélange d'argon à 90% et de 10% de CO2 peut offrir la stabilité de l'arc de l'argon tout en bénéficiant des économies de coûts de CO2.

Études de cas

Application réussie de CO2 dans le soudage TIG

Dans une étude de cas en 2021, une petite entreprise de fabrication de l'Ohio a pu réduire ses coûts de soudage de 30% en passant de l'argon pur à un mélange d'argon / 10% de CO2 à 90%. La société a indiqué que bien qu'il y ait eu une légère augmentation du temps de nettoyage en raison de l'augmentation des éclaboussures, les économies de coûts ont rendu la peine.

Limites et défis du CO2 dans le soudage TIG

À l'inverse, un grand constructeur automobile a testé en utilisant du CO2 pur dans son processus de soudage TIG en 2022 et a constaté que la qualité des soudures a considérablement baissé, avec une augmentation de 20% des défauts. Le fabricant a conclu que si le CO2 était moins cher, l'augmentation des défauts et les coûts de reprise ultérieurs le rendait moins économique pour leurs besoins.

Considérations de sécurité lors de l'utilisation de CO2 pour le soudage TIG

Manipulation et stockage des cylindres CO2

La sécurité doit toujours être une priorité lors de la manipulation et du stockage des cylindres de CO2. La nature sous pression des cylindres à gaz peut présenter un danger important s'il n'est pas géré correctement. Le cylindre CO2 moyen contient le gaz à une pression d'environ 800 psi à température ambiante. L'investissement dans un équipement de stockage et de manutention approprié peut varier de 100 $ à 200 $, mais ces mesures peuvent empêcher des accidents et des blessures coûteux.

Exigences de ventilation

Comme le CO2 est un asphyxiant, une ventilation adéquate est cruciale lors de l'utilisation de ce gaz pour le soudage TIG. Un espace mal ventilé peut entraîner une accumulation de CO2, qui peut déplacer l'oxygène et entraîner une inconscience ou même la mort dans des cas extrêmes. Il est donc nécessaire de surveiller la concentration de CO2 dans l'espace de travail. Les lignes directrices de la Sécurité professionnelle et de la santé (OSHA) suggèrent une concentration maximale autorisée de 5000 parties par million (PPM) sur une période de travail de huit heures. Les systèmes de ventilation doivent être en place pour maintenir ce niveau, qui peut coûter entre 500 $ et 2000 $, selon la taille de l'espace de travail.

Dangers pour la santé d'une augmentation des éclaboussures

Des éclaboussures accrues lors de l'utilisation de CO2 dans le soudage TIG signifie plus de particules en suspension dans l'air, ce qui peut présenter un risque respiratoire. L'American Welding Society recommande d'utiliser des équipements de protection respiratoire lors du soudage, en particulier dans les espaces confinés. Fournir à tous les soudeurs un équipement respiratoire approprié peut ajouter aux coûts opérationnels, avec des respirateurs de bonne qualité coûtant de 20 $ à 100 $ chacun.

Formation et sensibilisation

L'utilisation de CO2 comme gaz de blindage dans le soudage TIG peut nécessiter des changements dans les techniques de soudage en raison des caractéristiques de l'ARC modifiées. Par conséquent, les soudeurs peuvent avoir besoin d'une formation supplémentaire, ce qui peut coûter environ 500 $ par personne. Une telle formation aide à garantir que les soudeurs peuvent produire des soudures de qualité tout en maintenant la sécurité. En outre, une sensibilisation accrue aux risques potentiels et aux stratégies d'atténuation efficaces peut améliorer considérablement la sécurité globale.