Une explication détaillée de la technologie de soudage de cadres de vélo: processus de base et guides pratiques

 

Dans la fabrication de vélos, la technologie de soudage de cadre est le lien central qui détermine les performances, la sécurité et la durabilité du cadre. Les différentes méthodes de soudage, la compatibilité des matériaux et les flux de processus doivent tous suivre des spécifications techniques strictes. L'analyse suivante est réalisée à partir de trois aspects: les technologies courantes, les éléments essentiels du processus et le contrôle de la qualité.

 

I. Analyse du courant principalTechnologies de soudage

1. soudage TIG (soudage à gaz inerte de tungstène)

Le soudage TIG est connu pour sa haute précision, avec une largeur de perle de soudure de seulement environ 3 mm, et convient à des cadres haut de gamme avec des conceptions légères. Il utilise une électrode de tungstène non consommable et protège la piscine fondue avec un gaz inerte pour s'assurer que la couture de soudure est propre, a une haute résistance et une apparence fine. C'est un choix idéal pour des matériaux tels que l'acier au carbone et l'alliage de titane.

 

2. Brazage de filet

Le brasage en filet réalise la connexion en remplissant un alliage avec un point de fusion inférieur à celui du métal de base, et la perle de soudure est lisse avec une largeur d'environ 1 cm. Ce processus a peu d'influence thermique sur le 管材 et convient particulièrement aux vélos encadrés en acier. Il combine force et esthétique et est souvent utilisé dans des modèles vintage ou personnalisés. Il est considéré comme un processus élégant qui "ne nécessite pas de broyage".

 

3. Soudage à lug

La technologie LUG relie les tubes de cadre à travers des manchons préformés. La perle de soudure est mince et a un aspect classique, qui est souvent vu dans les vélos encadrés en acier fait à la main. Ce processus nécessite des compétences opérationnelles élevées et un contrôle précis du jeu d'ajustement entre le manchon et le tube pour créer un cadre qui allie artisanat et stabilité structurale.

 

II. Principes de compatibilité des matériaux et des procédés

- Cadres en acier: L'acier a une bonne ductilité et convient à diverses méthodes de soudage. Il peut toujours maintenir une haute résistance après la réparation. Cependant, il est nécessaire de faire attention au refroidissement lent après soudage pour éviter les fissures causées par les contraintes résiduelles.

- Alliages d'aluminium: Le soudage est susceptible de provoquer un grossissement des grains dans la zone touchée par la chaleur, formant des points faibles. Un traitement thermique spécial (tel que le vieillissement de la solution) est nécessaire pour améliorer les performances. Par conséquent, le soudage de réparation n'est pas recommandé dans des conditions non professionnelles.

- Alliages de titane: Le soudage nécessite un isolement strict de l'oxygène et est généralement terminé dans une chambre d'argon. Le cadre en titane réparé est sujette à la fatigue en raison du cycle thermique et peut se fissurer à nouveau en une courte période. La durée de vie doit être soigneusement évaluée.

 

III. Processus de soudage de cadre normalisé

1. Etape de prétraitement

Après avoir coupé les tubes, les rebures doivent être enlevées et la couche d'oxyde de surface doit être nettoyée par décapage ou broyage mécanique pour s'assurer qu'il n'y a pas de taches d'huile ou d'impuretés dans la zone de soudure.

 

2. Positionnement et serrage précis

Utilisez des dispositifs pour fixer les tubes et contrôler le dégagement du bout (habituellement ≤0,5 mm) pour éviter le désalignement ou la déformation. Pour les structures complexes, une plateforme de soudage à liaison à cinq axes peut être utilisée pour réaliser un soudage précis à plusieurs angles.

 

3. Contrôle des paramètres de soudage

- Courant et tension: Le courant pour le soudage TIG de l'acier à faible teneur en carbone est généralement réglé à 60 - 120A, et il doit être réduit de 20% - 30% pour les alliages de titane.

- Protection du gaz: La pureté de l'argon doit être ≥99,99%, et le débit est contrôlé à 8 - 15L / min pour empêcher l'oxydation de la soudure.

- Traitement post-soudure: effectuer le recuit soulageant le stress sur les zones à forte tension, ou améliorer la résistance à la corrosion de surface par sablage et polissage.

 

4. Détection et évaluation des défauts

L'inspection visuelle est utilisée pour vérifier les problèmes de surface tels que la porosité et la découpe; Les tests à rayons X ou à ultrasons sont utilisés pour identifier les fissures internes; Le test de charge est utilisé pour vérifier la résistance dynamique afin de s'assurer que le cadre répond aux normes de sécurité telles que ISO 4210.

 

IV. Amélioration de la qualité et évitement des risques

- Sélection de l'équipement: Il est préférable d'utiliser des machines de soudage numériques pour réduire les erreurs humaines grâce à des programmes prédéfinis; Le soudage robotique peut améliorer l'efficacité et la cohérence, particulièrement adapté à la production en masse.

- Optimisation du processus: La méthode de soudage par étape segmentée peut être utilisée pour réduire la déformation thermique. Pour les tubes à paroi mince (< 1,5 mm), le soudage pulsé est recommandé pour réduire l'apport de chaleur.

- Formation des techniciens: les techniciens de soudage doivent détenir la qualification International Welding Engineer (IWE) ou équivalente et participer régulièrement à des évaluations de certification spéciales pour l'acier au carbone / les alliages de titane.

 

V. Tendances du développement technologique

Avec la mise à niveau de l'industrie manufacturière, les équipements de soudage automatisés (tels que les robots de liaison à cinq axes) sont progressivement popularisés. Combiné à un système de positionnement visuel, il permet de souder efficacement des tubes complexes. Dans le même temps, de nouveaux procédés tels que le soudage laser-arc hybride ont commencé à être appliqués aux cadres en acier à haute résistance, réduisant encore la zone affectée par la chaleur et améliorant la durée de vie à la fatigue des joints.