Comment réduire sa consommation d’énergie lors du soudage ?

Lorsque des intensités de courant allant jusqu’à 700 ampères sont régulièrement injectées dans l’arc électrique, une chose devient très vite évidente : le soudage est un processus gourmand en énergie. Une question se pose alors : est-il possible de réaliser des économies ? La réponse est oui et la solution repose sur des appareils de soudage et des processus économes en énergie. Nous vous montrons les 5 caractéristiques essentielles que ceux-ci doivent présenter.

Comme de nombreux autres procédés techniques, le soudage a un impact sur l’environnement : des ressources sont consommées, comme de l’énergie, du gaz de protection, du fil d’apport et diverses pièces d’usure, et des fumées de soudage sont rejetée dans l’atmosphère.

Il existe de nombreuses possibilités d’économiser des ressources lors du soudage, allant d’une fabrication d’appareils de soudage respectueuse des ressources, en passant par l’utilisation d’appareils durables, réparables et recyclables, l’utilisation de systèmes multiprocédés jusqu’à une utilisation optimisée des pièces d’usure. Mais quel est le potentiel d’économie en matière de consommation d’électricité ?

De manière générale, on peut dire qu’en matière d’économie d’énergie les caractéristiques techniques des appareils de soudage utilisés jouent un rôle clé. Quelles sont donc celles qui permettraient de faire le plus d’économies d’énergie possible ?

La technologie d’onduleur remplace les anciens appareils de soudage analogiques

Le Transarc 500, commercialisé pour la première fois en 1981 et doté de la technologie d’onduleur, représente un pas de géant dans le développement des appareils et des process de soudage. Par rapport aux appareils de soudage analogiques relativement simples utilisés jusqu’alors, les appareils de soudage à onduleur nécessitent jusqu’à un tiers de courant en moins.

Dans la pratique, on constate que les appareils à onduleur sont nettement plus économes en énergie, car ils ne chauffent pas beaucoup, contrairement aux appareils analogiques. Le courant utilisé par les appareils à onduleur est donc effectivement utilisé en grande partie pour le soudage, alors qu’avec les appareils analogiques, une partie non négligeable de l’énergie est gaspillée sous forme de chaleur. De manière générale, les appareils de soudage à onduleur se distinguent également par le fait que dans leur conception globale, ils sont plus compacts, plus légers et donc plus mobiles que les appareils de soudage analogiques, grâce à un transformateur de soudage nettement plus petit.

Les propriétaires actuels d’appareils de soudage analogiques peuvent déjà faire un grand pas en avant en matière d’économie d’énergie, ne serait-ce qu’en passant à la technologie d’onduleur.

Tous les appareils à onduleur ne se valent pas

Des différences notables en matière de consommation d’énergie existent également entre les divers appareils à onduleur, d’autant plus que les principaux fabricants d’appareils de soudage s’efforcent d’optimiser en permanence l’efficacité énergétique de leurs produits.

Ainsi, la correction du facteur de puissance des appareils de soudage à onduleur modernes contribue à augmenter le rendement. Sur les modèles présentant un facteur de puissance supérieur à Cos φ 0,95, la quasi-totalité de l’énergie prélevée sur le réseau électrique sera destinée au soudage.

En principe, les appareils à onduleur à la pointe de la technologie consomment moins d’électricité que les appareils qui ont déjà un peu vieilli sur le plan technique. Une série d’essais réalisés par Fronius début 2024 peut le confirmer : pour ce faire, un modèle à onduleur moderne utilisé dans l’industrie a été directement comparé à un appareil à onduleur dont la technologie est un peu plus ancienne. Le résultat a été clair : l’ancien appareil de soudage à onduleur consomme chaque année 255 kWh de courant en plus.

Si l’on considère le coût de l’électricité pour chaque appareil, cela peut sembler négligeable. Cependant, les appareils de soudage utilisés dans le monde sont innombrables et ces 255 kWh d’énergie consommés en plus par an font alors toute la différence en matière de consommation totale d’énergie, de capacité de production d’électricité et de ressources nécessaires à cette même production d’électricité.

La numérisation augmente l’efficacité énergétique

Le développement continu du matériel joue toujours un rôle important dans les techniques de soudage, mais les principales nouveautés se situent aujourd’hui au niveau des logiciels : les innovations numériques constituent la base des nouveaux modes opératoires et process qui rendent le soudage plus efficace et qui ont également un impact sur la consommation d’énergie.

Le process CMT développé par Fronius, dont l’acronyme CMT signifie Cold Metal Transfer, en est un exemple : il se caractérise par une alimentation en courant régulée avec précision, un arc électrique extrêmement stable et un très faible apport d’énergie. Cela permet de réduire la déformation de la pièce de base et la quantité de rebuts. Tous ces facteurs engendrent des économies d’énergie.

Process de soudage modernes = soudage plus rapide = consommation d’énergie réduite

Les process de soudage qui garantissent des vitesses de soudage plus élevées avec une stabilité d’arc électrique égale ou supérieure, ont également un effet positif sur la consommation d’énergie. Le meilleur exemple en est le process de soudage Pulse Multi Control (PMC) :

Contrairement aux arc pulsés classiques, l’arc pulsé optimisé permet d’obtenir un arc électrique très stable tout en conservant, voire en améliorant, la qualité de la soudure, ainsi qu’une vitesse de soudage plus élevée de 15–20 % et un apport d’énergie réduit dans le matériau de base. Les stabilisateurs numériques de pénétration et d’arc sont la base technique principale des process de soudage comme le process PMC.

Refroidissement adapté à la puissance

Les torches de soudage de la plupart des appareils de soudage haute performance MIG/MAG sont refroidies à l’aide de réfrigérant et malheureusement pas toujours de façon très économe en énergie : dans de nombreux anciens appareils de soudage, le réfrigérant circule toujours à la même vitesse, quelle que soit la quantité d’énergie injectée dans l’arc électrique et la quantité de chaleur générée à l’avant de la torche.

Lorsque le refroidissement est adapté à la puissance, cela signifie qu’il est modifié en permanence en fonction de la consommation de courant et donc de la chaleur produite par la torche de soudage. Seule la quantité d’énergie nécessaire pour obtenir un résultat de soudage optimal est utilisée pour le refroidissement. Fini les refroidissements inutiles et gourmands en énergie.

Que peuvent faire les soudeuses et les soudeurs concrètement ?

Les points ci-dessus mentionnent les caractéristiques techniques que devrait présenter un appareil de soudage économe en énergie. Les soudeuses et les soudeurs qui utilisent un appareil à onduleur moderne et efficace sur le plan énergétique contribuent déjà de manière significative aux économies d’énergie.

En outre, il est recommandé de configurer des process de soudage modernes sur l’appareil, afin de souder plus facilement, avec une meilleure qualité et généralement aussi avec une meilleure efficacité énergétique. Lorsque les professionnels font leur travail le plus proprement possible, un minimum de retouches est nécessaire et un minimum d’énergie est consommé.

Bilan :

Qualité de soudure élevée et économies d’énergie lors du soudage sont loin d’être contradictoires, elles vont de pair. Les soudeuses et les soudeurs qui réalisent des soudures de qualité avec des appareils de soudage modernes, de manière efficace, rapide et pratiquement sans projections, ne font pas seulement un excellent travail. Ils agissent également de manière durable au sens écologique et économique du terme, tout simplement en utilisant l’énergie ainsi que nos ressources naturelles de la manière la plus efficace et la plus économe possible.

Vous souhaitez en apprendre plus sur le soudage respectueux des ressources ? Les articles « Comment allier soudage et durabilité ? » ainsi que « La durabilité chez Fronius : que faisons-nous ? » vous en donnent un aperçu plus approfondi. Et si vous souhaitez découvrir nos conseils pour ralentir le vieillissement de votre appareil de soudage, nous vous recommandons l’article « 8 conseils anti-âge pour votre installation de soudage ». Bonne lecture !