Le fil de cuivre utilisé pour le soudage des conteneurs doit présenter des caractéristiques dimensionnelles, physiques et chimiques particulières. Les mêmes  sont définis dans cet ouvrage, ainsi que son mode d’utilisation.

INTRODUCTION AU FIL DE CUIVRE

Avec l’introduction de la soudure électrique comme moyen approprié de souder la soudure latérale sur les corps de conteneurs en trois parties, le cuivre est devenu une matière première importante pour cette industrie.

Son utilisation est aujourd’hui très répandue dans les machines à souder, utilisées pour la fabrication des corps de conteneurs, servant à contenir des produits en conserve, traités ou sous pression, qui nécessitent un haut degré d’étanchéité.  Il s’agit d’un matériau coûteux, de sorte que son contrôle de quantité et de qualité doit être très exigeant.

CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DE LA COBRE

Le cuivre, avec le symbole Cu, est l’un des métaux les plus utilisés par l’homme, il a un aspect métallique et une couleur brun rougeâtre. Son point de fusion est de 1 083 °C et sa densité de 8,9 g/cm3.

Parmi ses propriétés, on peut citer sa haute conductivité de la chaleur et de l’électricité, sa résistance à la corrosion, ainsi que sa malléabilité et sa ductilité. En raison de son extraordinaire conductivité, la deuxième après l’argent, le cuivre est le plus utilisé dans l’industrie électrique. Sa ductilité lui permet d’être transformé en fils de n’importe quel diamètre, à partir de 0,025 mm. La résistance à la traction du fil de cuivre tréfilé est d’environ 4 200 kg/cm2.

USAGE DE COBRE

Le cuivre utilisé dans le secteur métallurgique est fourni sous forme de fil de section circulaire. Il est utilisé dans différents diamètres. Les plus courantes sont :

–         Diamètre 1,50 mm. (Section 1,76 mm2). Il est utilisé dans les machines manuelles ou semi-automatiques de première génération.

–         Diamètre 1,38 mm. (Section 1,50 mm2). Commun dans les machines de deuxième génération. Type automatique et vitesse de production moyenne.

–         Diamètre 1,20 mm. (Section 1.13 mm2). Il est utilisé dans les machines automatiques à grande vitesse de troisième génération.

Il agit comme une électrode mobile, se déplaçant à la même vitesse que le conteneur. La figure n° 1 montre schématiquement le cheminement du fil de cuivre, de la bobine « A » à la roue de soudage intérieure « B », suivie de la roue extérieure « E », jusqu’au dépôt de fil coupé « D ». La zone « C » correspond à la zone de soudure du corps du conteneur.

Figure nº 1. Schéma général du cheminement du fil dans une machine à souder

Pour augmenter la surface de contact, elle est profilée dans la machine à souder, avant la zone de soudure. Ainsi, sa section passe de circulaire à elliptique, ou plutôt rectangulaire avec des coins arrondis.  Cette forme coïncide avec la forme des rainures des deux roues de soudage.

Le même fil passe deux fois par le point de soudure. Un  à l’intérieur et l’autre à l’extérieur, présentant à chaque fois un visage différent. Le véritable circuit qu’il traverse est assez complexe. Dans la figure nº 2, il est représenté tel quel dans la réalité le circuit traversé par le fil dans une machine automatique typique (type Soudronic FBB).

Figure 2. Véritable circuit de fil dans un soudeur

On peut y distinguer une série de mécanismes, tels que, entre autres :

–         Frein de fil : Poulies 1, 2 et 3.

–         Nettoyeurs de fils (2) : appareils 4 et 10.

–         Racloir à étain : dispositif 18

–         Profileur elliptique : Dispositif entre les poulies 6 et 7.

–         Compensateur déplaçable : Poulie 8.

–         Système de refroidissement des fils : Poulie 22.

–         Ajustement. Poulie conique 26.

–         Tendeur mobile : Poulie 31

–         Coupe-fil : Poulie 33

LES CARACTÉRISTIQUES SPÉCIFIQUES À L’INDUSTRIE DE L’EMBALLAGE

Le cuivre utilisé dans les soudeuses de boîtes électriques doit présenter des caractéristiques particulières de pureté, de dureté, de résistance et de propreté. Ils sont liés à :

–         Sa fonction d’électrode de soudage : résistance électrique, dilatation, nettoyage, etc.

–         Sa fonction d’élément mécanique en mouvement soumis à des contraintes : dureté, limite élastique, allongement…

Comme le montre la figure n° 2, le parcours est assez complexe, donc si le fil se casse, cela signifie une perte de temps importante pour le réenfiler. Il est donc très important que sa qualité soit adéquate pour  cette tâche. Par conséquent, les propriétés du produit doivent être parfaitement connues et exigées du fournisseur.

Elles sont présentées sous une forme simplifiée dans ce qui suit.

LA MANIPULATION DE FILS DE CUIVRE

Le fil de cuivre est généralement fourni par les fabricants de fil de cuivre sous forme de bobines protégées par des emballages en carton et en plastique, placées sur des palettes.  Voir figure nº 3

Figure nº 3 – Bobine emballée

Ces bobines sont placées en tête des lignes, où elles sont facilement accessibles, et de là, au moyen de poulies aériennes, elles sont transférées vers la machine à souder. Voir figure nº 4.

Figure nº 4. Diagramme de la bobine en tête de ligne

Pour éviter les tirages brusques du fil lors du démarrage et du fonctionnement de la machine à souder, qui provoqueraient la rupture du fil, il est nécessaire de faire passer le fil, à la sortie de la bobine, par une poulie montée sur un tendeur élastique, chargé sur des ressorts. Cela rend la conduite beaucoup plus douce, car les ressorts absorbent les secousses du circuit. Voir figure nº 5

Figure nº 5. Tensionneur élastique

Après utilisation, le fil est haché et stocké dans un emballage approprié. Le coût élevé du fil signifie qu’un soin particulier doit être apporté à la ferraille qui en résulte, en veillant à ce qu’elle soit renvoyée dans de bonnes conditions à l’entreprise de récupération, qui facturera normalement un prix par kgr récupéré,  plus le montant des pertes dues aux pertes en cours de processus, exprimé en pourcentage de la quantité.

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