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Le soudage est un procédé courant pour joindre des métaux utilisé dans une grande variété d'applications. Une alimentation de soudage est un dispositif qui fournit et modifie un courant électrique pour effectuer le soudage à l'arc. Une machine de soudage à faible coût, de niveau d'entrée, est le fameux soudeur « buzz box », comme illustré ci-dessous, qui est une simple alimentation par transformateur avec un inducteur saturable ou un circuit contrôlé en courant. Les deux bornes du transformateur sont connectées au métal de base et à l'électrode en bâton. Lorsque l'électrode en bâton entre en contact avec le métal de base, un court-circuit provoque un courant plus important et allume un arc, qui fait fondre l'électrode en bâton et remplit l'interstice du métal de base. Étant donné que les soudeurs « buzz box » ont un contrôle limité, la qualité du soudage dépend largement de l'opérateur. Le poids élevé et le bruit sont d'autres inconvénients de ces soudeurs. Avec la disponibilité des interrupteurs semiconducteurs de puissance, des soudeurs inversés avancés ont été inventés. En utilisant une technologie de commutation à haute fréquence et un contrôle en boucle fermée, les soudeurs sont devenus beaucoup plus légers et faciles à utiliser. Le diagramme en blocs d'un soudeur inverseur basse puissance est illustré ci-dessous.

Le chalumeau et la pièce à souder peuvent être connectés aux sorties du poste de soudage de deux manières différentes. Lorsque le chalumeau est connecté à la sortie négative en courant continu, cela s'appelle la soudure "directe" (le flux d'électrons sort du chalumeau), inversement, cela s'appelle la soudure "inverse". La soudure "inverse" est beaucoup plus utilisée aujourd'hui. Elle produit un bon profil de cordons de soudure, une pénétration profonde et des propriétés globales de meilleure qualité pour la soudure (flexion, durabilité, porosité, etc.) dans les ponts, les navires, les constructions métalliques des bâtiments. Puis les tuyaux et les passes racines sur les tuyaux. En général, la soudure sur les aciers alliés légers et à haute résistance est exclusivement réalisée avec une soudure en courant continu "inverse". La soudure en courant continu "directe" est utilisée sur les tôles minces afin d'éviter de percer le matériau ou sur des endroits où le métal ne sera pas exposé à des variations de température extrêmes ou à de l'eau dangereuse. Les postes de soudage à sortie continue en courant continu sont couramment utilisés, mais pour l'aluminium, il est nécessaire d'inverser les polarités de la sortie à une certaine fréquence et selon des motifs spécifiques (soudure en courant alternatif). Cela est dû au fait que l'aluminium a essentiellement deux couches : l'aluminium de base et l'oxyde d'aluminium. L'oxyde se forme lorsque le métal est exposé à l'air et a un point de fusion beaucoup plus élevé, environ 2000 degrés Celsius. Par exemple, l'aluminium de base fond à 650 degrés Celsius. L'oxyde d'aluminium doit être nettoyé avant que le métal de base commence à fondre. Si cela n'est pas effectué, le métal de base ne peut pas se fondre correctement. Sur les tôles minces, le métal de base surchauffe et liquéfie avant que l'arc puisse traverser l'oxyde. C'est là que les propriétés de nettoyage du courant alternatif entrent en jeu.

En contrôlant la polarité et la durée de la sortie CC, il est possible d'obtenir des résultats de soudage de haute qualité. Ci-dessous un exemple de WAVE BALANCE utilisé pour la soudure de l'aluminium en mode AC HF TIG ou AC LIFT TIG.

Balance d'Onde AC TIG

Pour pouvoir produire des sorties en courant continu positif, négatif et en courant alternatif, les soudeuses à inverseur doivent ajouter un circuit de commutation de polarité aux sorties. Voici un diagramme fonctionnel universel d'un circuit de soudeuse à haute puissance et un profil de contrôle du courant.

Diagramme fonctionnel du circuit de puissance universel de la soudeuse à inverseur SiC

Profil de contrôle du courant de la soudeuse à inverseur