Soudage du cuivre : aperçu des procédés de soudage

Peut-on souder le cuivre ?

Le cuivre est l’un des matériaux les plus utilisés dans l’industrie. Sa bonne conductivité et sa résistance permettent de nombreuses applications. Par exemple, les tuyaux en cuivre sont utilisés pour les systèmes de chauffage ainsi que dans le domaine sanitaire. Dans l’industrie, le soudage du cuivre est également utilisé dans de nombreux domaines, par exemple dans la technologie des batteries ou dans la fabrication d’électrodes en construction d’outils et de moules.

Mais le soudage du cuivre est-il si simple ? En principe, le cuivre est soudable. Toutefois, pour le soudage du cuivre, le choix de la bonne méthode de soudage est déterminant et requiert un certain savoir-faire. Ce guide présente les procédés de soudage du cuivre adaptés et les points à prendre en compte lors des opérations de soudage.

Souder ou braser le cuivre ?

Le choix entre le soudage du cuivre et le brasage dépend de la résistance souhaitée de l’assemblage ainsi que de l’épaisseur du tube ou de la tôle en cuivre. Le brasage a une grande influence sur la précision dimensionnelle de la pièce, mais les assemblages brasés sont moins résistants. Ils sont donc utilisés là où les contraintes mécaniques sont faibles. Les assemblages soudés, en revanche, sont nettement plus solides et plus résistants que les assemblages brasés. Pour une liaison durable et robuste, le cuivre doit donc être soudé.

Points à considérer pour le soudage du cuivre : difficultés & risques

Le soudage du cuivre nécessite certaines connaissances techniques. S’agit-il de cuivre pur ou d’un alliage ? Quel procédé de soudage est le plus adapté et quels aspects doivent être pris en compte lors du processus de soudage ? Nous vous expliquons :

Le cuivre est un matériau hautement réfléchissant : lors du soudage du cuivre, une puissance élevée est donc nécessaire afin de faire fondre suffisamment le matériau de base et le métal d’apport.
Alliages de cuivre : selon qu’il s’agit de cuivre pur ou d’un alliage, les travaux de soudage peuvent varier et nécessiter éventuellement des étapes de préparation ou de post-traitement supplémentaires. Il est donc indispensable de déterminer précisément le matériau de base avant le processus de soudage.
Alliages monophasés & multiphasés : les phases jouent également un rôle déterminant dans le soudage du cuivre. Alors que les métaux monophasés sont généralement faciles à souder, des difficultés apparaissent souvent avec les alliages multiphasés. Un exemple est un alliage de cuivre avec du plomb. Dans ce cas, le cordon de soudure devient rapidement fragile, car le point de fusion du cuivre (env. 1085 °C) est nettement plus élevé que celui du plomb (env. 327,5 °C).
Conductivité thermique : le cuivre présente une conductivité thermique élevée, ce qui peut rendre utile le préchauffage du matériau. La nécessité du préchauffage dépend toutefois de l’alliage de cuivre, de l’épaisseur de la pièce et du procédé de soudage.
Dilatation & retrait : lors du soudage du cuivre, il faut toujours garder à l’esprit que le métal se dilate fortement lorsqu’il est chauffé et se contracte lors du refroidissement.
Oxygène : la teneur en oxygène de la pièce utilisée influence également le processus de soudage. Plus la teneur en oxygène est faible, plus le soudage du cuivre est facile. Le cuivre utilisé pour des applications électriques présente des teneurs variables en oxygène, tandis que le cuivre utilisé en construction d’installations en contient généralement peu.
Attention à l’air ambiant : le cuivre fait partie des métaux non ferreux (métaux NF). Lorsqu’ils sont chauffés, ils absorbent souvent les gaz environnants, ce qui peut entraîner des problèmes au niveau du cordon de soudure. Selon le procédé utilisé, il peut donc être judicieux d’utiliser un gaz de protection, par exemple de l’argon, lors du soudage du cuivre.
Masque de protection : comme pour d’autres métaux, des fumées peuvent se dégager lors du soudage du cuivre et nuire à la santé. Un équipement de protection approprié est donc indispensable.

Soudage du cuivre : quels procédés de soudage existent ?

Pour le soudage du cuivre, différentes techniques peuvent être utilisées, notamment des procédés de soudage à l’arc (soudage TIG/MIG) ainsi que le soudage laser :

Soudage du cuivre avec le procédé TIG : Le procédé TIG fait partie des méthodes les plus courantes pour le soudage du cuivre. L’électrode, composée de tungstène, amorce un arc électrique vers la pièce, ce qui la chauffe. Afin d’éviter une réaction du matériau avec l’air ambiant, un gaz de protection est utilisé.
Soudage du cuivre avec le procédé MIG : Le procédé MIG fonctionne également avec un gaz de protection. Le métal d’apport utilisé est ici une électrode fusible ou un fil de soudage. Lorsque des éléments supplémentaires doivent être ajoutés via les matériaux d’apport, le soudage MIG est particulièrement adapté.
Soudage laser du cuivre : Le soudage laser, ou soudage par faisceau laser, est l’une des méthodes les plus modernes pour travailler le cuivre. L’énergie est introduite de manière ciblée et contrôlée dans la pièce, et seule la zone à souder est chauffée. La sécurité d’application ainsi que la précision du travail font de l’usinage des métaux par laser l’un des procédés de soudage les plus appréciés. Lors du soudage laser du cuivre, l’utilisation d’un gaz de protection n’est pas nécessaire, mais possible.

Acheter du fil de soudage laser pour le cuivre

Procédé de soudage	Avantages	Inconvénients
Soudage MIG	Protection contre les réactions grâce au gaz de protection	L’électrode ou le fil fond
	Processus de soudage facilement contrôlable	inadapté aux débutants
	Cordon de soudure propre	uniquement possible en environnement fermé
		risque de réflexion

Soudage du cuivre avec le procédé TIG	Protection contre les réactions grâce au gaz de protection	uniquement applicable en environnement fermé
	L’électrode en tungstène ne fond pas	coûts d’acquisition élevés
	Positions de soudage flexibles possibles	consommation d’énergie élevée
	Cordon de soudure avec moins de porosités que le soudage MIG	risque de réflexion
	Possible sans préchauffage selon l’équipement
Soudage laser du cuivre	Utilisation possible avec ou sans gaz de protection	Selon l’installation, coûts d’acquisition élevés
	Très bonne accessibilité	risque de réflexion
	Différentes épaisseurs de paroi possibles	puissance élevée nécessaire
	Facile d’utilisation
	Excellent contrôle du processus
	Soudage précis
	Soudage sans contact
	Paramètres de soudage réglables individuellement

Ces appareils sont adaptés au soudage laser du cuivre

1200 Watt Laser Les lasers de 1200 W permettent de souder avec précision des fils d'un diamètre de 1,6 mm - un processus comparable aux procédés de soudage TIG / TIG et MIG. Open product	Soudage orbital Dans le cas du soudage orbital, le faisceau laser effectue une rotation de 360° autour de la pièce à souder, sans interruption. Le mouvement est programmé. Open product	Créer des points de rupture prédéterminés Le LASERSPINDEL-C/ CL est utilisé pour le grugeage, le rainurage et le perçage de pièces à symétrie de rotation telles que les bielles ou les carters de vilebrequin. Open product
Structuration au laser Lors de la structuration au laser, la broche laser génère des géométries définies sur la surface de la pièce et rend le matériau rugueux. Cela permet par exemple d'augmenter la force d'adhérence ou d'améliorer les propriétés de glissement. Aucun moyen de refroidissement tel que l'eau ou des agents chimiques n'est nécessaire. Open product	Optique laser avec observation par caméra Le LASERHEAD-K peut être connecté à n'importe quelle source laser couplée à une fibre avec un connecteur compatible QBH afin d'être intégré dans des configurations de machines existantes. Open product	Processing head for laser welding and laser cladding The LASERHEAD-L is a laser process head for fully or partially automated laser welding or powder deposition welding. Depending on customer requirements, a wide variety of individually adapted process heads can be assembled. Open product
Scanner optics with temperature monitoring Le LASERHEAD-S est une optique de traitement laser pour les tâches complexes de traitement de surface telles que le durcissement au laser, le soudage au laser ou la soudure au laser sous contrôle de température. Également disponible avec une fonction d'oscillation. Open product	Tête de procédé pour le soudage par dépôt de poudre La LASERHEAD-PP est idéale pour revêtir des surfaces de poudres métalliques sur de grandes surfaces ou pour remplir ou réparer des géométries préalablement scannées et programmées. Une application de matériau sur une grande surface peut être réalisée rapidement. Open product	Tête de processus de haute précision pour le soudage oscillant automatisé Le LASERHEAD-W est une tête de processus compacte et puissante, conçue pour le soudage laser oscillant, idéale pour les applications exigeantes avec les systèmes ALPHA LASER. Open product
Drehachse AL-RD-M Exakte Werkstückfixierung und Rotation für WINLaser und SPS-Steuerungen Open product	ALM Laser de soudage mobile avec des temps de préparation extrêmement réduits et une grande flexibilité au travail. Open product	AL-CROSS Série Laser à fibre mobile pour le soudage laser de précision avec beaucoup d'espace de stockage et un concept de transport bien pensé. Open product
ALFlak Max Poste laser mobile à très longue portée pour le soudage sur des composants de grande taille. Open product	ALFlak \| ALFlak fibre Système laser pour soudage programmé ou manuel. Disponible en tant que laser Nd:YAG ou fibre. Open product	AL-Serie Source laser pompée par lampe flash avec équipement flexible et disponible dans de nombreuses classes de performances (120-500 W). Open product
AL-IN L'AL-IN est un système laser très flexible et robuste pour le soudage de petits et grands composants. Open product	AL-TW Table de travail stable avec laser à fibre intégré. Disponible avec 300, 450, 600 ou 900 watts. Le soudage en mode pulsé ou en mode continu est possible. Open product	AL-LASERFIX 600 F Laser-Robotersystem der Laserklasse 1 für die "Bördelrandfixierung" Open product
ALW / ALW fibre Soudage au laser dans l'environnement de fabrication sans mesures de sécurité supplémentaires. Choix de la source laser et de la puissance laser. Pour pièces jusqu'à 400 kg. Open product	ALV / ALV fibre Système de soudage laser compact qui peut également être placé dans un petit atelier. Et pourtant, tout est inclus: laser, système de mouvement, l'aspiration et sécurité laser. Pour pièces jusqu'à 50 kg. Open product	AL-IN 500 F NEO LA NOUVELLE GÉNÉRATION DE TECHNOLOGIE DE SOUDAGE LASER Open product
AL-Q Open product	VLO 60 Système laser à banc pour le soudage manuel. Open product	ALO Vous souhaitez souder des pièces longues ou volumineuses rapidement, manuellement et avec souplesse? Vous recherchez un chargement simple et souhaitez travailler dans la zone de sécurité laser fermé? Puis l'ALO est l'appareil idéal. Open product
AL-ROCK Mobil Système robotisé pour le durcisseement de surface ou led soudage par dépôt de poudre. Mobile et flexible. Open product	AL-ROCK Modular Système de robot modulaire et stationnaire pour le durcissement et le revètement au laser. La machine sera construite selon les besoin du clien. Jusqu'à 16 axes sont possible ainsi que différentes sources laser. Open product	AL-SWS Système intéressant et flexible pour la fabrication de capteurs. Open product
AL-PF Pulverförderer Open product	AL-IC Zwischenkühler Open product	AL-DV Drahtvorschub Open product
WINLaser CSP Open product	AL-FLOW Powder Pulverdüse Open product	Kamerasysteme ALVT ALVT-CAM und ALVT-HDMI zur Darstellung des Schweißvorgangs auf einem Bildschirm Open product
AL3D-METAL Manipulation sûre et propre de la poudre dans l'impression 3D. Idéal pour les petites séries, les prototypes, l'evaluation des poudres et les métaux à prix élevé. Open product

Thomas Münch

Thomas Münch absolvierte eine fundierte Ausbildung zum Werkzeugmacher, erwarb dabei tiefgreifende Kenntnisse in der Herstellung und Wartung von Präzisionswerkzeugen. In anspruchsvollen Industrieumgebungen vertiefte er seine Fähigkeiten, arbeitete in Kunststoffspritzereien und widmete sich der Veredelung sowie Instandhaltung von Werkzeugen. Seit 15 Jahren nutzt er sein umfangreiches Wissen, um Kunden das Thema Laserschweißen beratend und praktisch zu vermitteln, entwickelt individuelle Lösungen und leistet einen direkten Beitrag zum Erfolg unserer Kunden. Seine tiefe Praxisverwurzelung und Anwendungstechnik-Engagement machen ihn zu einem unverzichtbaren Mitglied des Teams von ALPHA LASER, dessen Arbeit die Werte Innovation, Präzision und Kundennähe widerspiegelt.

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