Analyse du processus complet de préchauffage du soudage par chaîne à rouleaux dans la production d'adhésifs mammaires en silicone
Introduction
Dans un marché mondial hautement concurrentiel, les patchs mammaires en silicone, produits de beauté plébiscités par les consommatrices, connaissent une demande croissante. Pour les fabricants de patchs mammaires en silicone, il est crucial de garantir la constance de la qualité du produit et l'efficacité de la production. Composant essentiel de la chaîne de production, le dispositif de préchauffage joue un rôle important dans le processus de soudage. Cet article examine en détail le fonctionnement du préchauffage du soudage par chaîne de rouleaux dans la fabrication des patchs mammaires en silicone, afin de fournir des informations et des références utiles aux professionnels du secteur.
1. L'importance du préchauffage pour le soudage des chaînes à rouleaux
Amélioration de la qualité du soudage : Le préchauffage permet de ralentir le refroidissement après soudage et de prévenir efficacement la formation de fissures. Un refroidissement prolongé entre 800 et 500 °C favorise l’évaporation de l’hydrogène diffusé dans le métal fondu, évitant ainsi les fissures induites par l’hydrogène. Parallèlement, il réduit le durcissement de la soudure et de la zone affectée thermiquement, améliorant la résistance à la fissuration du joint soudé.
Réduction des contraintes de soudage : un préchauffage local uniforme ou un préchauffage global peut réduire la différence de température entre les parties de la pièce soudée, c’est-à-dire réduire les contraintes de soudage, et donc réduire le taux de déformation de soudage, ce qui contribue à éviter les fissures de soudage et à améliorer les performances globales et la stabilité de la chaîne à rouleaux après soudage.
Adaptation aux conditions de travail complexes : lors de la production d’adhésifs mammaires en silicone, la chaîne à rouleaux peut être soumise à des chocs et des tensions variables. Un préchauffage adéquat permet à la chaîne de mieux s’adapter à ces conditions complexes lors des utilisations ultérieures, de réduire les dommages dus à la concentration des contraintes et d’allonger sa durée de vie.
2. Préparation avant le préchauffage du soudage de la chaîne à rouleaux
Nettoyer la surface de la soudure : utiliser des outils de nettoyage professionnels, tels que des brosses métalliques, des solvants, etc., pour éliminer soigneusement les impuretés telles que l’huile, la rouille, les oxydes, etc., dans et autour de la partie soudée de la chaîne à rouleaux afin de garantir la propreté et la sécheresse de la surface de la soudure, de manière à faciliter le bon déroulement du processus de soudage et à améliorer la qualité de la soudure.
Vérifier l'état du matériel : Procéder à une inspection et à une maintenance complètes du matériel de soudage, y compris l'alimentation électrique, le boîtier de commande, les outils de chauffage, etc. S'assurer que les indicateurs de performance du matériel sont normaux, que les éléments chauffants ne sont pas endommagés, que la connexion électrique est fiable et qu'il peut répondre aux exigences de préchauffage du soudage.
Choisissez la méthode de préchauffage : en fonction du matériau, des dimensions, des conditions du site de production et d’autres facteurs liés à la chaîne à rouleaux, sélectionnez la méthode de préchauffage appropriée. Les méthodes courantes incluent le chauffage à la flamme, le chauffage électrique et le chauffage par induction. Le chauffage à la flamme convient aux grandes chaînes à rouleaux ou aux environnements où les conditions sont relativement simples ; le chauffage électrique permet un contrôle précis de la température de préchauffage et est adapté aux applications exigeant une température de préchauffage élevée ; le chauffage par induction est rapide et efficace, mais nécessite un équipement plus performant.
Préparation des instruments de mesure de température : Préparez des instruments de mesure de température précis et fiables, tels que des thermomètres infrarouges, des thermomètres à thermocouple, etc., afin de surveiller en temps réel la température de la soudure pendant le processus de préchauffage et de garantir que la température de préchauffage répond aux exigences du processus.
3. Étapes spécifiques de l'opération de préchauffage pour le soudage des chaînes à rouleaux
Détermination de la température de préchauffage : La détermination de la température de préchauffage doit prendre en compte la composition chimique, les propriétés de soudage, l’épaisseur, le degré de contrainte du joint soudé, la méthode de soudage et l’environnement de soudage du matériau de base de la chaîne à rouleaux. En général, pour les chaînes à rouleaux plus épaisses, fabriquées avec un matériau de moindre qualité et présentant un degré de contrainte élevé, la température de préchauffage doit être augmentée en conséquence. Par exemple, pour certaines chaînes à rouleaux en acier allié, la température de préchauffage peut atteindre 150 à 300 °C, voire plus ; tandis que pour les chaînes à rouleaux en acier au carbone, la température de préchauffage peut être relativement basse, généralement entre 50 et 150 °C.
Définition de la zone de préchauffage : Déterminez la zone de préchauffage en fonction de la structure de la chaîne à rouleaux et des exigences du procédé de soudage. Généralement, cette zone doit inclure la soudure et une zone délimitée de part et d’autre de celle-ci. De manière générale, cette zone de préchauffage doit avoir une épaisseur minimale de trois fois celle de la pièce soudée et d’au moins 100 mm, afin de garantir un chauffage uniforme du joint soudé, de réduire le gradient thermique et les contraintes de soudage.
Début du chauffage : Préchauffez la chaîne à rouleaux selon la méthode de chauffage sélectionnée. Pendant le chauffage, la source de chaleur doit être maintenue aussi stable et uniforme que possible afin d’éviter toute surchauffe locale ou un chauffage inégal. Surveillez attentivement l’évolution de la température de la soudure, mesurez-la en temps réel à l’aide d’instruments de mesure et consignez les résultats.
Traitement d'isolation : Lorsque la température de la soudure atteint la température de préchauffage prédéfinie, il est nécessaire de procéder à un traitement d'isolation pendant une durée déterminée afin d'homogénéiser la température au sein de la soudure et de réduire davantage les contraintes de soudage. La durée de l'isolation doit être déterminée en fonction des dimensions, du matériau et d'autres facteurs de la chaîne à rouleaux, généralement entre 10 et 30 minutes. Durant ce processus, il convient de surveiller en continu la température à l'aide d'un appareil de mesure afin de s'assurer qu'elle ne descende pas en dessous de la température de préchauffage.
4. Précautions après préchauffage du soudage de la chaîne à rouleaux
Prévention de la contamination des soudures : lors du processus de soudage des chaînes à rouleaux préchauffées, la surface de la soudure doit être protégée de toute contamination par de l’huile, de l’humidité, des impuretés, etc. Les opérateurs doivent porter des gants propres et utiliser des outils propres afin de garantir un environnement de soudage propre.
Contrôle des paramètres de soudage : Il est essentiel de contrôler rigoureusement les paramètres de soudage tels que le courant, la tension et la vitesse, conformément aux exigences du procédé. Des paramètres adaptés garantissent la stabilité et la qualité du soudage, et permettent d’éviter la surchauffe des pièces soudées ainsi que les défauts de soudure.
Contrôle de la température intercouche lors du soudage multicouche : Lors du soudage multicouche d'une chaîne à rouleaux, la température intercouche après chaque couche doit être rigoureusement contrôlée afin de ne pas être inférieure à la température de préchauffage. Une température intercouche trop basse risque de réduire les performances de la soudure et d'accroître le risque de défauts. Le maintien de la température intercouche peut être assuré par des mesures de chauffage appropriées ou par l'ajustement des paramètres du procédé de soudage.
Refroidissement lent après soudage : Après soudage, la chaîne à rouleaux doit être refroidie lentement à l’air libre afin d’éviter les contraintes et les fissures dues à un refroidissement rapide. Pour certains matériaux spéciaux ou chaînes à rouleaux exigeantes, des traitements thermiques post-soudage appropriés, tels que la déshydrogénation et le revenu, peuvent être mis en œuvre pour améliorer encore les performances et la qualité du joint soudé.
5. Problèmes courants et solutions
Température de préchauffage non uniforme : plusieurs causes sont possibles, notamment une répartition inégale de la chaleur, un positionnement incorrect des soudures et un temps de chauffage insuffisant. Pour résoudre ce problème, il convient d’ajuster la position et l’angle de la source de chaleur afin de couvrir uniformément la zone à chauffer ; de vérifier que la distance entre la pièce à souder et la source de chaleur est modérée et régulière ; et de prolonger le temps de chauffage si nécessaire pour garantir un chauffage complet de la pièce.
Température de préchauffage trop élevée ou trop basse : une température trop élevée peut entraîner une surchauffe de la soudure, un grossissement des grains métalliques et une diminution de la qualité du joint soudé ; une température trop basse, en revanche, ne permet pas un préchauffage efficace et ne prévient pas les défauts de soudure. La solution consiste à déterminer la température de préchauffage avec précision, en fonction des exigences du procédé, et à utiliser des instruments de mesure précis et fiables. En cas d’écart, il convient d’ajuster la puissance ou la durée de chauffage afin d’atteindre la température requise.
Mesure de température inexacte : Des facteurs tels qu’une faible précision de l’instrument de mesure, un positionnement incorrect et un mauvais contact entre l’instrument et la surface de la soudure peuvent entraîner des mesures de température inexactes. Pour garantir la précision des mesures, il convient de sélectionner et d’étalonner régulièrement un instrument de mesure de haute qualité et de haute précision ; de choisir judicieusement le positionnement de la mesure, de préférence sur une zone représentative de la surface de la soudure ; et de veiller à ce que l’instrument soit en contact total avec la surface de la soudure afin d’éviter toute interférence avec les résultats.
6. Analyse de cas
Prenons l'exemple d'un fabricant de patchs mammaires en silicone. Lors du soudage par chaînes à rouleaux, l'usine rencontrait fréquemment des problèmes tels que des fissures et une résistance insuffisante des joints de soudure, dus à une étape de préchauffage inadéquate. Il en résultait une faible productivité et un taux élevé de produits défectueux. Par la suite, sous la supervision de techniciens, l'usine a rigoureusement appliqué les étapes de préchauffage du soudage par chaînes à rouleaux, notamment le nettoyage minutieux de la surface de soudure, le choix précis de la température de préchauffage, le chauffage uniforme de la soudure et le contrôle strict du temps de maintien. Après une période d'application, la qualité du soudage par chaînes à rouleaux s'est considérablement améliorée, les défauts tels que les fissures ont été fortement réduits, le taux de produits défectueux a chuté de façon spectaculaire et la productivité a augmenté d'environ 30 %, générant ainsi des gains économiques considérables pour l'entreprise.
Date de publication : 2 juillet 2025