Préparer son fichier STEP : dessiner une pièce soudée facile à fabriquer

1. L'export STEP : l'assemblage complet, en solides

Le format STEP (.stp ou .step) est lu par tous les logiciels de CAO et conserve la géométrie exacte. Exportez l'assemblage complet, pas une pièce isolée ni un plan PDF : c'est la position relative des composants qui permet de trouver les cordons de soudure.

• Version : AP214 ou AP242, les deux conviennent. Unités en millimètres.
• Un corps par composant : chaque tôle, tube ou profilé est un solide distinct. Un mécano-soudé dessiné en un seul bloc est accepté (notre logiciel le découpe en éléments), mais la vérification prend plus de temps.
• Épaisseurs réelles : pas de surfaces ni de tôles d'épaisseur nulle. L'épaisseur modélisée est celle qui sera découpée.
• Pas de quincaillerie : retirez vis, écrous et pièces du commerce, ou placez-les dans un sous-assemblage séparé.

2. Jeux et chanfreins : dessinez la pièce telle qu'elle sera soudée

Pour une soudure d'angle (le cas le plus courant : raidisseur sur platine, tube sur plaque), les pièces doivent être en contact. Un jeu important oblige à combler avec du métal d'apport, allonge le cycle et augmente la déformation.

Pour une soudure bout à bout sur de l'épaisseur, la préparation du joint (chanfrein, talon, jeu de racine) conditionne la pénétration. La norme EN ISO 9692-1 donne les préparations recommandées selon l'épaisseur et le procédé : dessinez-les dans le modèle si vous en avez besoin, ou signalez le joint et nous proposons la préparation.

3. Tenons et mortaises : la pièce se positionne toute seule

Le gabarit coûte cher en petite série. La découpe laser permet de s'en passer : des tenons sur un composant qui s'emboîtent dans des mortaises de l'autre fixent la position avant pointage. C'est ce qui rend un assemblage rapide, qu'il soit posé par un robot ou par un soudeur.

• Prévoyez un jeu de découpe dans les mortaises. Il dépend de l'épaisseur et de la machine : demandez la valeur à votre découpeur, elle est souvent de l'ordre du dixième de millimètre par côté.
• Donnez au tenon une longueur au plus égale à l'épaisseur de la tôle qui le reçoit, pour qu'il ne dépasse pas à l'endroit où passe un cordon.
• Rendez l'assemblage détrompé : un tenon décalé ou de largeur différente empêche de monter une pièce à l'envers.
• Ne placez pas de tenon sous un cordon continu : il crée une irrégularité dans le joint.

Nous détaillons ces règles dans l'article concevoir une pièce soudée pour la découpe laser.

4. L'accès de la torche : chaque cordon doit être atteignable

Une torche de soudage a un diamètre de buse d'environ deux centimètres et doit arriver sur le joint avec un angle proche de 45° pour une soudure d'angle. Un cordon au fond d'un coin fermé, sous une tablette ou entre deux parois rapprochées est difficile pour un soudeur, et parfois impossible pour un robot.

• Laissez un dégagement autour de chaque cordon, au moins la largeur de la buse plus une marge.
• Évitez les caissons fermés soudés de l'intérieur.
• Si un cordon est inaccessible une fois la pièce assemblée, l'ordre d'assemblage peut le rendre possible : c'est ce que notre logiciel planifie.

À la vérification, notre logiciel teste l'accessibilité de la torche le long de chaque cordon. Une portion inaccessible est signalée : on modifie le modèle ou on la soude à la main.

5. Limiter la déformation dès la conception

Le métal chauffé par l'arc se rétracte en refroidissant. Quelques choix de dessin réduisent cet effet :

• Ne surdimensionnez pas les cordons : une gorge plus forte, c'est plus de chaleur et plus de retrait.
• Répartissez les cordons symétriquement autour de l'axe de la pièce.
• Envisagez des cordons discontinus quand la résistance le permet.
• Le pointage, c'est-à-dire les petits points de soudure qui fixent la pièce avant le soudage, joue un grand rôle : voir pourquoi le pointage détermine la qualité.

6. Ce qu'il faut indiquer avec le fichier

Le modèle 3D contient la géométrie. Il reste quelques informations à nous donner, dans le formulaire de l'application ou dans une note :

• la matière (S235, S355) ;
• la gorge des cordons si elle est imposée par un calcul ;
• les cotes fonctionnelles et leurs tolérances ;
• la finition attendue (brut, sablé, peint, galvanisé : dans ce dernier cas, prévoyez des trous d'évent dans les tubes fermés) ;
• la quantité et le rythme de commande.