Soudure TIG aluminium : une technique précise pour des joints résistants et propres

Le soudage TIG de l’aluminium est l’une des solutions les plus fiables pour obtenir des joints robustes, esthétiques et sans défaut structurel. Elle est utilisée pour les épaisseurs fines, mais aussi plus importantes, et pour les composants à haute valeur fonctionnelle. 

Minifaber utilise cette technique pour le travail professionnel de l’aluminium et de ses alliages, en garantissant un excellent résultat en termes de pénétration, de précision des joints et de finition. Tout cela grâce à l’expérience des opérateurs, au contrôle des paramètres et à l’utilisation de machines de pointe. 

Comment fonctionne le soudage TIG

Le soudage TIG (Tungsten Inert Gas), également connu sous le nom de GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), est un processus de soudage à l’arc qui utilise une électrode infusible en tungstène pour générer l’arc électrique entre l’électrode et la pièce à souder.

L’arc électrique est transféré de l’électrode à la pièce par un gaz inerte qui est ionisé lors du passage du courant électrique – on utilise généralement de l’argon, qui protège le bain de soudure de la contamination atmosphérique, en évitant l’oxydation et les inclusions, parfois mélangé à de l’hélium pour optimiser la vitesse de soudage et la pénétration.

Le processus peut être réalisé avec ou sans matériau d’apport, en fonction de la géométrie du joint et de l’épaisseur des pièces. L’électrode ne fond pas pendant le processus: seul le métal de base (et tout fil ou tige d’apport) fond sous l’action thermique concentrée. Cela permet un contrôle très précis du bain de soudure, ce qui rend le processus idéal pour les composants qui nécessitent des joints minces et propres avec une grande intégrité mécanique.

En outre, les générateurs CA (courant alternatif) sont utilisés pour le soudage de l’aluminium, ce qui permet de briser la couche d’alumine et d’obtenir une soudure plus propre et sans fissure.

Préparation de l’aluminium avant le soudage

Une bonne préparation de la pièce est cruciale pour la qualité et la solidité du joint soudé. En effet, la surface de l’aluminium est naturellement recouverte d’une couche d’oxyde (alumine) qui fond à environ 2050 °C, une température beaucoup plus élevée que la température de fusion du métal de base (environ 650 °C). S’il n’est pas éliminé, l’oxyde peut entraver la pénétration de l’arc et provoquer des inclusions, des porosités et des fissures dans la zone soudée.

C’est pourquoi, avant le soudage TIG, il est essentiel d’éliminer la couche oxydée par des méthodes mécaniques – par exemple par brossage avec des brosses en acier inoxydable spéciales ou par un léger meulage – ou par un traitement thermique de préchauffage.

L’utilisation du courant alternatif dans le soudage de l’aluminium permet de briser la couche d’alumine dans la période de demi-onde positive et de faire pénétrer la soudure dans la période de demi-onde négative.

La présence de contaminants à proximité des bords à souder tels que graisse, huile, saleté, résidus de meulage doit également être évitée : la pièce doit être dégraissée avec des solvants appropriés (tels que l’acétone ou des produits spécifiques pour l’aluminium), les consommables, gaz et fil d’apport, ne doivent pas présenter d’humidité. Tout travail de préparation doit être effectué à proximité de la soudure elle-même, afin d’éviter de nouvelles altérations du métal.

Pour éviter les défauts, Minifaber applique un protocole de préparation précis: 

• nettoyage mécanique ou chimique de la surface

• utilisation de générateurs CA/CC, utiles pour briser l’oxyde pendant la soudure

• choix de matériaux d’apport compatibles, ce qui améliore la soudabilité du joint, en évitant les défauts dangereux dans le joint soudé tels que les fissures et les porosités

Les avantages du soudage TIG sur l’aluminium

L’aluminium est un matériau dont le soudage correct nécessite des connaissances techniques approfondies. Son point de fusion est relativement bas (environ 660 °C), mais c’est aussi un excellent conducteur thermique : cela se traduit par une dissipation rapide de la chaleur, qui peut affecter la qualité de la soudure si elle n’est pas manipulée avec compétence. 

Tous les alliages d’aluminium ne sont pas soudables. Avant de commencer un travail de soudage, il est nécessaire de s’assurer que le type d’alliage choisi est soudable 

Le soudage TIG est particulièrement efficace pour l’aluminium en raison d’un certain nombre d’avantages qui le rendent adapté à la fois à l’usinage de précision et à l’usinage exigeant une qualité esthétique et mécanique élevée: 

Contrôle précis de l’apport de chaleur

Le processus TIG se caractérise par un arc de soudage bien concentré, ce qui minimise la déformation du matériau, ce qui est particulièrement critique lorsque l’on travaille avec de faibles épaisseurs ou des géométries délicates.

Des joints propres et uniformes

Grâce à l’absence de projections et de scories, le soudage TIG permet d’obtenir des soudures lisses, visuellement homogènes et exemptes d’imperfections de surface, souvent sans qu’il soit nécessaire de procéder à un post-traitement mécanique ou esthétique.

Flexibilité dans l’utilisation du matériau d’apport

Lorsque les conditions le permettent (par exemple avec des joints parfaitement en contact), il est possible de souder sans matériau d’apport, mais dans le cas de l’aluminium, l’utilisation correcte du métal d’apport améliore la soudabilité.

Résistance et stabilité élevées des joints

Lorsqu’il est correctement réalisé, le soudage TIG garantit une continuité métallurgique optimale entre les bords, avec une pénétration profonde et l’absence d’inclusions, ce qui se traduit par des performances mécaniques comparables ou supérieures à celles du matériau de base. 

Paramètres du processus et contrôle de la qualité

Chaque soudure TIG nécessite une configuration correcte des variables fondamentales, notamment: 

• type de courant (alternatif pour l’aluminium, avec fonction de nettoyage intégrée)

• diamètre de l’électrode en tungstène avec une géométrie de pointe spécifique pour le soudage de l’aluminium en courant alternatif

• débit du gaz inerte, qui protège le bain de soudure de la contamination atmosphérique

• distance entre l’électrode et la pièce, qui doit rester constante pour garantir la stabilité de l’arc électrique
   

Dans les départements de Minifaber, le processus est constamment surveillé par des opérateurs qualifiés et des systèmes de contrôle qui vérifient la qualité des cordons, la pénétration et la présence d’éventuels défauts superficiels ou internes, y compris par le biais de tests non destructifs et de macrographies réalisées sur des cordons préliminaires afin d’affiner le processus.

Quand choisir le soudage TIG pour l’aluminium

Le soudage TIG est particulièrement adapté pour: 

• les pièces à géométrie complexe ou les joints de précision

• les faibles épaisseurs (même inférieures à 1 mm)

• les applications où un haut niveau d’esthétique et de fonctionnalité est requis, comme dans l’industrie médicale, électronique ou alimentaire

Pour des épaisseurs plus importantes ou pour des travaux nécessitant une productivité élevée, vous pouvez envisager l’alternative du soudage MIG, que Minifaber propose comme service complémentaire.

Faites confiance à Minifaber pour le soudage TIG de l’aluminium

Depuis 1960, Minifaber est une référence dans le travail à froid des métaux, grâce à une approche qui intègre expertise technique, technologie de pointe et qualité artisanale. 

Le soudage TIG de l’aluminium est l’un des processus clés de nos services : il est réalisé soit manuellement, soit à l’aide de systèmes automatisés ou robotisés, en fonction du projet. 

Contactez-nous pour obtenir des conseils ou demander un devis : notre équipe vous guidera dans le choix de la technique de soudage la plus adaptée à vos pièces en aluminium.