FR2670699A1 - Spot resistance welding electrode - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une électrode de soudage par résistance par points. The present invention relates to a spot resistance welding electrode.
Les tôles minces de 0,4 à 3mm d'épaisseur utilisées notamment dans l'industrie automobile ou l'électroménager sont généralement soudées entre elles par un procédé de soudage par résistance par points. Thin sheets from 0.4 to 3mm thick used in particular in the automotive industry or household appliances are generally welded together by a resistance resistance spot welding process.
A cet effet, deux ou plusieurs pièces sont pressées par un effort déterminé entre deux organes d'amenée de courant qui sont le plus souvent constitués par des électrodes en cuivre ou en alliage de cuivre. To this end, two or more parts are pressed by a determined force between two current supply members which are most often constituted by electrodes made of copper or a copper alloy.
Au contact des électrodes à souder, le courant électrique circule d'une électrode à l'autre en passant par lesdites pièces à souder. In contact with the electrodes to be welded, the electric current flows from one electrode to the other, passing through said parts to be welded.
Un échauffement se produit, par effet Joule, dans les pièces à souder insérées entre les deux électrodes, en particulier au niveau du contact entre les pièces à souder où la résistance ohmique est la plus faible. Heating takes place, by Joule effect, in the parts to be welded inserted between the two electrodes, in particular at the level of the contact between the parts to be welded where the ohmic resistance is the lowest.
Ce chauffage des pièces à souder au niveau de leur surface de contact permet de fondre le métal et de créer un point de soudure après coupure du courant et solidification du noyau fondu. This heating of the parts to be welded at their contact surface makes it possible to melt the metal and create a weld point after cutting the current and solidifying the molten core.
Les électrodes de soudage utilisées jusqu'à présent sont des électrodes à base de cuivre, généralement un alliage comportant 0,1% de zirconium, 1% de chrome et 98,9% de cuivre. The welding electrodes used so far are copper-based electrodes, generally an alloy comprising 0.1% zirconium, 1% chromium and 98.9% copper.
Dans le cas où l'on soude par points des pièces revêtues d'une couche de revêtement de zinc ou à base zinc, le zinc présent à l'interface pièce-électrode se liquéfie sous l'effet de la température atteinte par la surface de contract de l'électrode et s'allie au cuivre de l'électrode de soudage. In the case where parts coated with a zinc coating or zinc-based coating are spot welded, the zinc present at the part-electrode interface liquefies under the effect of the temperature reached by the surface of contract of the electrode and alloys with the copper of the welding electrode.
En effet, sous l'effet du courant électrique dont l'intensité est de 5 à 30 kA, on crée à l'interface pièce-piece au niveau des électrodes une fusion du métal qui atteint alors plus de 1400 C. In fact, under the effect of the electric current, the intensity of which is 5 to 30 kA, a metal fusion is created at the part-piece interface at the electrodes, which then reaches more than 1400 C.
Du fait de la convexion des calories de l'interface piece-piece, on atteint au niveau de l'interface pièce-électrode des températures de l'ordre de 6000C supérieure à la température de fusion du zinc. Due to the convection of calories from the piece-piece interface, temperatures on the part-electrode interface are reached on the order of 6000C higher than the zinc melting temperature.
Par conséquent, le zinc fond et se liquéfie pour s'allier au cuivre de l'électrode formant ainsi du laiton au niveau de ladite électrode. Consequently, the zinc melts and liquefies in order to ally with the copper of the electrode, thus forming brass at the level of said electrode.
Sous l'effet des efforts de soudage de l'électrode sur la pièce qui sont de l'ordre de 50 à 200 N/mm2, la face active de l'électrode, en contact avec la pièce, s'écrase sur ladite pièce car les caractéristiques mécaniques du laiton sont inférieures à celles de l'alliage. Under the effect of the welding forces of the electrode on the part which are of the order of 50 to 200 N / mm2, the active face of the electrode, in contact with the part, is crushed on said part because the mechanical characteristics of brass are lower than those of the alloy.
La surface de contact entre l'électrode et la pièce est alors augmentée. The contact surface between the electrode and the part is then increased.
Ainsi, l'intensité du courant chute ce qui entraine un développement moindre du noyau fondu à l'interface pièce-pièce et par conséquent une diminution de la durée de vie de l'électrode. Thus, the intensity of the current drops, which leads to a lesser development of the molten core at the part-part interface and consequently a decrease in the service life of the electrode.
Pour augmenter arbitrairement la durée de vie des électrodes, il est connu d'augmenter l'intensité du courant en fonction du nombre de points réalisés ou de nettoyer l'électrode tous les 250 à 500 points. To arbitrarily increase the lifetime of the electrodes, it is known to increase the intensity of the current as a function of the number of points made or to clean the electrode every 250 to 500 points.
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant une électrode de soudage par points dont la durée de vie est augmentée et multipliée par dix avant de la nettoyer. The object of the present invention is to avoid these drawbacks by proposing a spot welding electrode whose lifetime is increased and multiplied by ten before cleaning it.
La présente invention a pour objet une électrode de soudage par résistance par points d'au moins deux pièces métalliques, caractérisée en ce qu'au moins l'extrémité de ladite électrode en contact avec au moins une desdites pièces est formée par un matériau composite à base de cuivre et de graphite. The present invention relates to a spot resistance welding electrode of at least two metal parts, characterized in that at least the end of said electrode in contact with at least one of said parts is formed by a composite material with copper and graphite base.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le matériau composite est formé par une matrice en graphite noyée dans des fibres de carbone imprégnées de cuivre,
- le matériau composite est formé par un barreau de graphite imprégné à chaud de cuivre,
- le matériau composite est formé par un alliage de cuivre et de graphite, réalisé par frittage,
- le matériau composite est formé par une pastille brasée dans une cavité ménagée à l'extrémité de ladite électrode,
- la pastille est en saillie par rapport à l'extrémité de ladite électrode,
- la proportion de cuivre dans le matériau composite est comprise entre 40 et 80% et la proportion de graphite est comprise entre 20 et 60%.According to other features of the invention
- the composite material is formed by a graphite matrix embedded in carbon fibers impregnated with copper,
- the composite material is formed by a graphite bar hot-impregnated with copper,
the composite material is formed by an alloy of copper and graphite, produced by sintering,
the composite material is formed by a pellet brazed in a cavity formed at the end of said electrode,
the pellet projects from the end of said electrode,
- The proportion of copper in the composite material is between 40 and 80% and the proportion of graphite is between 20 and 60%.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention appraitront dans la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- la Fig. 1 est une vue schématique du soudage de deux pièces par résistance par points,
- la Fig. 2 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'une électrode selon l'invention.The characteristics and advantages of the present invention will appear in the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which
- Fig. 1 is a schematic view of the welding of two parts by spot resistance,
- Fig. 2 is a schematic view of an embodiment of an electrode according to the invention.
Sur la Fig. 1, on a représenté deux pièces métalliques à souder, respectivement 1 et 2, qui sont pressées l'une contre l'autre par un effort F entre deux électrodes, respectivement 3 et 4, dans lesquelles circule un courant I dont l'intensité est de l'ordre de 5 à 30 kA. In Fig. 1, there are shown two metal parts to be welded, respectively 1 and 2, which are pressed against each other by a force F between two electrodes, respectively 3 and 4, in which a current I flows whose intensity is in the range of 5 to 30 kA.
Au contact des électrodes 3 et 4 avec les pièces à souder 1 et 2, le courant électrique circulant d'une électrode à l'autre en passant par lesdites pièces, produit, par effet Joule, un échauffement et il se forme à l'interface entre les deux pièces 1 et 2 dans la zone de passage du courant, un noyau fondu 5 qui, après coupure du courant et refroidissement, forme un point de soudure. On contact of the electrodes 3 and 4 with the parts to be welded 1 and 2, the electric current flowing from one electrode to the other passing through the said parts, produces, by Joule effect, a heating and it forms at the interface between the two parts 1 and 2 in the current flow zone, a molten core 5 which, after cutting the current and cooling, forms a spot of welding.
L'éléctrode 3 ou 4 a une forme générale cylindrique dont l'extrémité en contact avec la pièce 1 ou 2 est un tronc de cône. The electrode 3 or 4 has a generally cylindrical shape whose end in contact with the part 1 or 2 is a truncated cone.
L'électrode 3 ou 4 est formée par un matériau composite à base de cuivre et de graphite. The electrode 3 or 4 is formed by a composite material based on copper and graphite.
Selon une première variante, le matériau composite est formé par une matrice en graphite noyée dans des fibres de carbone imprégnées de cuivre. According to a first variant, the composite material is formed by a graphite matrix embedded in carbon fibers impregnated with copper.
Selon un seconde variante, le matériau est formé par un barreau de graphite imprégné à chaud de cuivre. According to a second variant, the material is formed by a graphite bar hot-impregnated with copper.
Selon une troisième variante, le matériau composite est formé par un alliage de cuivre et de graphite, réalisé par frittage. According to a third variant, the composite material is formed by an alloy of copper and graphite, produced by sintering.
La proportion de cuivre dans la matériau composite est d'environ 80% et la proportion de graphite est d'environ 20%. The proportion of copper in the composite material is approximately 80% and the proportion of graphite is approximately 20%.
Selon un mode de réalisation représenté à la
Fig. 2, l'électrode 3 ou 4 est formée par un corps 10 par exemple cylindrique réalisé en alliage à base de cuivre, par exemple 0,1% de zirconium, 1% de chrome et 98,9% de cuivre. According to an embodiment shown in the
Fig. 2, the electrode 3 or 4 is formed by a body 10, for example cylindrical, made of a copper-based alloy, for example 0.1% zirconium, 1% chromium and 98.9% copper.
L'extrémité 11 de l'électrode 3 ou 4 en contact avec la pièce 1 ou 2, lors de l'opération de soudage, comporte une cavité 12 par exemple cylindrique. The end 11 of the electrode 3 or 4 in contact with the part 1 or 2, during the welding operation, comprises a cavity 12, for example cylindrical.
Une pastille 13 de forme conjuguée avec celle de la cavité 12 est brasée å l'intérieur de ladite cavité. A wafer 13 of shape conjugate with that of the cavity 12 is brazed inside said cavity.
La pastille 13 est en saillie par rapport à l'extrémité il de l'électrode 3 ou 4. The pellet 13 projects from the end 11 of the electrode 3 or 4.
Dans le mode de réalisation représenté à la
Fig. 2, la pastille 13 est formée d'un barreau de graphite imprégné à chaud d'une couche épaisse de cuivre.In the embodiment shown in
Fig. 2, the pellet 13 is formed of a graphite bar hot-impregnated with a thick layer of copper.
La pastille 13 peut également être en un matériau composite formé par une matrice en graphite noyée dans des fibres de carbone imprégnée de cuivre ou formé par un alliage de cuivre et de graphite, réalisé par frittage. The pellet 13 can also be made of a composite material formed by a graphite matrix embedded in carbon fibers impregnated with copper or formed by an alloy of copper and graphite, produced by sintering.
D'une manière générale, la proportion de cuivre dans le matériau composite est comprise entre 40 et 80% et la proportion de graphite est comprise entre 20 et 60%. Generally, the proportion of copper in the composite material is between 40 and 80% and the proportion of graphite is between 20 and 60%.
Le matériau composite à base de cuivre et de graphite est un matériau bon conducteur électrique et qui possède peu d'affinité avec le zinc, ce qui permet de réduire considérablement la formation de laiton à l'interface électrode-pièce. The composite material based on copper and graphite is a material which is a good electrical conductor and which has little affinity with zinc, which makes it possible to considerably reduce the formation of brass at the electrode-part interface.
De plus, la forme donnée à l'électrode dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 2 permet de supprimer tout contact cuivre ou alliage à base de cuivre formant le corps de l'électrode avec la pièce à souder. In addition, the shape given to the electrode in the embodiment shown in FIG. 2 eliminates any contact of copper or copper-based alloy forming the body of the electrode with the part to be welded.
La durée de vie de l'électrode selon la présente invention est considérablement augmentée par rapport une électrode de type classique en cuivre ou en alliage à base de cuivre. The service life of the electrode according to the present invention is considerably increased compared to an electrode of the conventional type made of copper or a copper-based alloy.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9016153A FR2670699A1 (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Spot resistance welding electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9016153A FR2670699A1 (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Spot resistance welding electrode |
Publications (1)
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| FR2670699A1 true FR2670699A1 (en) | 1992-06-26 |
Family
ID=9403575
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9016153A Withdrawn FR2670699A1 (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Spot resistance welding electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2670699A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581465A (en) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 南京全信传输科技股份有限公司 | Graphite electrode structure for resistance welding machine and installation method |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR881871A (en) * | 1941-03-26 | 1943-05-11 | Process for the manufacture of agglomerated bodies which can be shaped without requiring machining for electrotechnical uses | |
| US2436205A (en) * | 1946-12-20 | 1948-02-17 | Gen Electric | Resistance welding electrode |
| FR1313451A (en) * | 1961-01-27 | 1962-12-28 | Mallory Metallurg Prod Ltd | Improvements to copper-based alloys and in particular to copper-chromium alloys intended for the manufacture of welding electrodes |
| GB1177351A (en) * | 1966-10-11 | 1970-01-14 | Hirst Electric Ind Ltd | Improvements in and relating to welding electrodes and the like |
| JPS55144386A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-11 | Toray Ind Inc | Electrode for spot welding machine |
| JPS58100986A (en) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Hitachi Cable Ltd | Electrode chip |
| EP0273876A1 (en) * | 1986-11-26 | 1988-07-06 | Maria Polvara | Spot welding electrode and method for making it |
-
1990
- 1990-12-21 FR FR9016153A patent/FR2670699A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR881871A (en) * | 1941-03-26 | 1943-05-11 | Process for the manufacture of agglomerated bodies which can be shaped without requiring machining for electrotechnical uses | |
| US2436205A (en) * | 1946-12-20 | 1948-02-17 | Gen Electric | Resistance welding electrode |
| FR1313451A (en) * | 1961-01-27 | 1962-12-28 | Mallory Metallurg Prod Ltd | Improvements to copper-based alloys and in particular to copper-chromium alloys intended for the manufacture of welding electrodes |
| GB1177351A (en) * | 1966-10-11 | 1970-01-14 | Hirst Electric Ind Ltd | Improvements in and relating to welding electrodes and the like |
| JPS55144386A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-11 | Toray Ind Inc | Electrode for spot welding machine |
| JPS58100986A (en) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Hitachi Cable Ltd | Electrode chip |
| EP0273876A1 (en) * | 1986-11-26 | 1988-07-06 | Maria Polvara | Spot welding electrode and method for making it |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 5, no. 14 (M-52)(686) 28 Janvier 1981 & JP-A-55 144 386 (TORAY ) 11 Novembre 1980 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 7, no. 203 (M-241)(1348) 8 Septembre 1983 & JP-A-58 100 986 (HITACHI DENSEN ) 15 Juin 1983 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581465A (en) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 南京全信传输科技股份有限公司 | Graphite electrode structure for resistance welding machine and installation method |
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