Le tuyau s’échauffe et change sa structure moléculaire
à un état amorphe de matériel très flexible

Théorie de la fusion par chaleur

Le principe de soudage bout à bout par fusion est de chauffer deux surfaces à une température définie et ensuite de les fondre par pression. Cette pression cause le flux des matériaux fondus qui se mélangent et se fondent. Quand les bouts des tuyaux s’échauffent, la structure moléculaire change d´un état cristallin à un autre amorphe. Quand nous appliquons de la pression sur sa surface, les molécules de chaque bout du tuyau se mélangent.

Quand l’union se refroidit, les molécules retournent à son état cristallin et les tuyaux deviennent un seul  tuyau homogène. Le résultat final est une union soudé si résistant ou plus que le même tuyau.

Après la fusion et le refroidissement des tuyaux,
nous obtenons un tuyau homogène
de structure cristallin

Le soudage bout à bout est un système d’assemblage applicable, de préférence, aux tuyaux en PE 80 et PE 100 de moyenne et haute densité de diamètre supérieur a 90 mm. Les bouts à assembler sont chauffés par une plaque chauffante à une température des 220ºC ± 10º C et ensuite une pression est communiquée, laquelle a été réglée au préalable pour chaque type de tuyau.
 

Dans tous les cas la pression à communiquer sur les tuyaux à assembler est une constante qui dépende du système de soudure utilisé. Cette pression est fixée, au préalable, de même que la constante de la machine à souder (surface des pistons hydrauliques). La seule variable est la surface du segment des tuyaux à assembler, laquelle détermine les différentes pressions de soudure pour chaque tuyau.

Système hydraulique:    F = P . S
Tuyau:                              F1 = Pk . S1                      F = F1                 P . S = Pk . S1                   P = Pk . S1 / S   

D´où
F – F1    = Force (Kg)
P            = Pression du système hydraulique (manomètre  en Kg/cm²)
Pk          = Constante de pression de soudure en Kg/cm²
S            = Surface pistons hydrauliques (cm²)
S1          = Surface section transversal du tuyau (cm²)          

Équipement de soudage bout à bout

Un équipement de soudage bout à bout manuel hydraulique complet est composé de ces éléments:

·       Machine à souder

·       Groupe hydraulique

·       Rabot électrique

·       Plaques chauffantes téflonnées

·       Suppléments

·       Support porte-brides

·       Thermomètre de contact

Étapes à suivre

a)      Préparer la machine. S’il pleut, s’il fait froid ou s’il y a du vent, vous devez installer une tente ou similaire.
b)      Mettre et faire aligner les tuyaux et ses raccords polyvalents en PE dans la machine. Faire passer le rabot électrique sur les surfaces à souder, jusqu’à ce que la surface transversale des tuyaux soit tout à fait propre et  que vous obteniez des copeaux fins et continuels. Retirer les copeaux sans toucher les surfaces à assembler.
c)      Controller le parallélisme, en mettant face à face les bouts à souder. Le désalignement maximal ne doit pas être supérieur au 10 % de l’épaisseur du tuyau.
d)     Nettoyer les faces de la plaque chauffante et vérifier que la température de la plaque atteint les 220ºC ±10ºC avec un thermomètre de contact.
e)      Vérifier la pression d’arrachement et enregistrer dans la fiche de soudage. Calculer la pression pour la formation de la lèvre initiale, p1 (pression de soudure réglée+ pression d’arrachement) et enregistrer dans la fiche.
f)       Mettre la plaque chauffante entre les tuyaux à souder et faire pression sur les bouts envers la plaque, à la pression calculée, p₁, jusqu’à former une lèvre initiale uniforme à une hauteur h. Réduire la pression à p₂ = 10 % p1, pour l’échauffement et une fois que le temps d’échauffement soit passé (réglé dans chaque machine) séparer les tuyaux de la plaque.
g)      Retirer la plaque et assembler les bouts dans un temps maximal t₃. Augmenter la pression (rampe de pression) progressivement dès zéro jusqu’à la pression requise p₁, dans un temps t₄, et la maintenir pendant un temps t₅.
h)     Laisser refroidir la soudure dans cette position. Une fois le temps de refroidissement passé, enlever la pression, desserrer les douilles et retirer la machine ou les tuyaux.

Il est important de vérifier la température régulièrement de la plaque chauffante par un thermomètre de contact et en plus, il faut maintenir propre la plaque chauffante avec de l’isopropanol ou similaire.

>>> Si vous avez faites de soudures bout à bout sur des tuyaux ou des accessoires en PE, partagez vos impressions avec le monde.