ISO 8166:2003
(Main)Resistance welding — Procedure for the evaluation of the life of spot welding electrodes using constant machine settings
Resistance welding — Procedure for the evaluation of the life of spot welding electrodes using constant machine settings
ISO 8166:2003 specifies a procedure to be used for the evaluation of the life of spot welding electrodes when welding uncoated and coated steels, stainless steels, aluminium and aluminium alloys using constant machine settings which are not changed during the test. The procedure can also be used to establish the electrode life when spot welding other metallic materials.
Soudage par résistance — Mode opératoire pour l'évaluation de la durée de vie des électrodes utilisées en soudage par points avec des réglages de machines constants
L'ISO 8166:2003 spécifie un mode opératoire à utiliser pour l'évaluation de la durée de vie des électrodes utilisées pour le soudage par points des aciers revêtus ou non revêtus, des aciers inoxydables, de l'aluminium et de ses alliages, en adoptant, pour la machine, des réglages constants qui ne sont pas modifiés durant l'essai. Ce mode opératoire peut également servir pour déterminer la durée de vie des électrodes lors du soudage par points d'autres matériaux métalliques.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8166
First edition
2003-06-01
Resistance welding — Procedure for the
evaluation of the life of spot welding
electrodes using constant machine
settings
Soudage par résistance — Mode opératoire pour l'évaluation de la
durée de vie des électrodes utilisées en soudage par points avec des
réglages de machines constants
Reference number
ISO 8166:2003(E)
©
ISO 2003
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ISO 8166:2003(E)
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ISO 8166:2003(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8166 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with Technical
Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee SC 10, Unification of requirements in the
field of metal welding, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN
(Vienna Agreement).
Throughout the text of this document, read “.this European Standard.” to mean “.this International
Standard.”.
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ISO 8166:2003(E)
Contents
page
Foreword.v
Introduction .vi
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions.1
4 Criteria for the end point of the electrode life test .2
5 Machine details .2
5.1 General.2
5.2 Machine type.3
5.3 Mechanical characteristics .3
5.4 Electrical characteristics.6
5.5 Water cooling of electrodes.6
6 Electrode details.6
7 Test procedure.7
7.1 General.7
7.2 Dimensions .7
7.3 Selection of welding conditions .8
8 Report of test results.9
Bibliography .12
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ISO 8166:2003(E)
Foreword
This document (EN ISO 8166:2003) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 121 "Welding", the
secretariat of which is held by DS, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 44 "Welding and allied
processes".
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or
by endorsement, at the latest by December 2003, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest
by December 2003.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Czech Republic, Denmark, Finland,
France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Portugal,
Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom.
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ISO 8166:2003(E)
Introduction
This European Standard enables the electrode life of spot welding electrodes to be determined. This standard does
not invalidate procedures for electrode life testing or their qualification documents in current use which complied with
the national or international standards or regulations existing at that time, provided the intent of the technical
requirement is satisfied and the specified application, its performance and equipment with which it is performed
remain unchanged.
When this standard is referenced for contractual purposes, all questions relating to the specification and
implementation of welding procedures shall be defined in the design specification at the time of enquiry or at the
contract stage.
It has been assumed in this standard that the execution of its provisions is entrusted to appropriately trained, skilled
and experienced personnel.
For the quality of welded structures the relevant part of standard EN ISO 14554 should be applicable. The
specification of procedures should follow guidelines as in standard prEN ISO 15609-5.
The specified procedure allows the determination of the life of spot welding electrodes i.e. the number of acceptable
spot welds which can be made between the need for re-dressing of the electrodes. The test procedure can be used to
evaluate the following:
a) the influence of electrode material or electrode shape and dimensions on the electrode life when welding a
particular material;
b) the affect of material being welded on the electrode life obtained using a fixed electrode shape and
dimensions;
c) the influence of welding conditions on electrode life when using a particular combination of electrode material
and shape for the welding of any material type;
d) the influence of welding machine type, electrode cooling on electrode life.
Precise details of the test procedure to be used will depend on which aspect of items a) to d) is to be evaluated
relative to the electrode life obtained.
For convenience, a generic test procedure is described in this document which allows assessment of the effect of the
material being welded on the electrode life obtained when using precisely defined welding conditions/electrode
configurations. These can be modified depending on the particular parameters being investigated.
Recommendations are also given concerning the important parameters which need to be kept constant so as to allow
the appropriate comparisons to be made as indicated in a), c) and d) above.
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ISO 8166:2003(E)
1 Scope
This European Standard specifies a procedure to be used for the evaluation of the life of spot welding electrodes
when welding uncoated and coated steels, stainless steels, aluminium and aluminium alloys using constant machine
settings which are not changed during the test. The procedure can also be used to establish the electrode life when
spot welding other metallic materials.
2 Normative references
This European Standard incorporates by dated or undated reference, provisions from other publications. These
normative references are cited at the appropriate places in the text, and the publications are listed hereafter. For
dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European
Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of the
publication referred to applies (including amendments).
EN ISO 14273, Specimen dimensions and procedure for shear testing resistance spot, seam and embossed
projection welds (ISO 14273:2000).
prEN ISO 14329:1999, Welding — Destructive testing of welds — Failure types and geometric measurements for
resistance spot, seam and projection welds (ISO/DIS 14329:1999).
prEN ISO 15609-5, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Welding procedure
specification — Part 5: Resistance welding (ISO/DIS 15609-5:2000).
EN ISO 17653, Destructive tests on welds in metallic materials — Torsion of resistance spot welds (ISO 17653:2003).
ISO 669:2000, Resistance welding — Resistance welding equipment — Mechanical and electrical requirements.
ISO 5182:1991, Welding — Materials for resistance welding electrodes and ancillary equipment.
ISO 5184, Straight resistance spot welding electrodes.
ISO 5821, Resistance spot welding electrode caps.
ISO 5830, Resistance spot welding — Male electrode caps.
ISO 10447, Welding — Peel and chisel testing of resistance spot, projection and seam welds.
ISO/DIS 14373, Welding — Resistance spot welds — Procedure for spot welding of uncoated and coated low carbon
and high strength steels.
3 Terms and definitions
For the purposes of this European Standard, the terms and definitions given in ISO 669:2000 and
prEN ISO 14329:1999 apply.
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ISO 8166:2003(E)
4 Criteria for the end point of the electrode life test
For the purpose of this procedure for all materials, the electrode life is the number of welds which can be made giving
the required weld quality before re-machining of the electrode face is necessary.
The electrode shall be considered to have reached its life when the welds being produced have a weld diameter, as
indicated in a peel test, of less than 3,5 √t (where t is the sheet thickness in mm) for three welds in a test sample of
five consecutive welds. Peel testing shall be carried out according to ISO 10447. All electrode life tests will be
repeated three times to give an indication of the amount of scatter. Both the average value and the range of electrode
life shall be quoted. Ring or stuck welds are not acceptable. It should be noted that ring welds occur sooner when
welding coated steels.
Alternative criteria for determining the end of electrode life shall be used as defined in the design specification. These
depend on the requirements of the product. Typical examples which can be used when testing uncoated or coated
steels include:
a) agreed reduction in tensile shear force of the weld e.g., 30 %. (Shear Testing will be carried out in accordance
with EN ISO 14273);
b) agreed criteria using a torsion testing procedure according to EN ISO 17653;
c) agreed criteria based on micro-sections;
d) limits based on aesthetic requirements, e.g. surface indentation or surface marking;
e) agreed criteria based on electrode sticking.
When testing aluminium or aluminium alloys, the following criteria for the end of the electrode life can be used as
defined in the design specification. These depend on the requirements of the end product and include:
f) an agreed 30 % reduction in tensile shear force of the weld;
g) agreed criteria using a torsion testing procedure;
h) agreed criteria based on weld nugget porosity or cracking;
i) criteria based on surface cracking;
j) limits based on aesthetic requirements, e.g. surface indentation or surface marking;
k) agreed criteria based on electrode sticking.
5 Machine details
5.1 General
The electrode life is very dependent on the type of spot welding machine or gun used. It is necessary therefore to
specify various aspects of machine or gun design. Both electrical and mechanical characteristics of the welding
machine and gun shall be specified according to ISO 669.
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ISO 8166:2003(E)
5.2 Machine type
The spot welding machines or guns shall be a conventional 50
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8166
Première édition
2003-06-01
Soudage par résistance — Mode
opératoire pour l'évaluation de la durée
de vie des électrodes utilisées en
soudage par points avec des réglages de
machines constants
Résistance welding — Procedure for the evaluation of the life of spot
welding electrodes using constant machine settings
Numéro de référence
ISO 8166:2003(F)
©
ISO 2003
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ISO 8166:2003(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
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acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
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du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2003 – Tous droits réservés
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ISO 8166:2003(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 8166 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes, sous-comité SC 10, Unification des prescriptions
dans la technique du soudage des métaux, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et
le CEN (Accord de Vienne).
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente Norme européenne …» avec le sens de
«… la présente Norme internationale …».
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ISO 8166:2003(F)
Sommaire
page
Avant-propos. v
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Critères concernant le point final de l'essai de durée de vie des électrodes. 2
5 Détails concernant la machine de soudage.2
5.1 Généralités. 2
5.2 Type de machine. 3
5.3 Caractéristiques mécaniques. 3
5.4 Caractéristiques électriques. 6
5.5 Refroidissement par eau des électrodes. 6
6 Détails relatifs aux électrodes . 6
7 Mode opératoire d'essai. 7
7.1 Généralités. 7
7.2 Dimensions. 8
7.3 Choix des conditions de soudage. 8
8 Rapport des résultats d'essais. 9
Bibliographie . 13
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ISO 8166:2003(F)
Avant-propos
Le présent document (EN ISO 8166:2003) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 121 “Soudage”,
dont le secrétariat est tenu par DS, en collaboration avec le Comité Technique ISO/TC 44 “Soudage et
techniques connexes”.
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,
soit par entérinement, au plus tard en decembre 2003, et toutes les normes nationales en contradiction
devront être retirées au plus tard en decembre 2003.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants
sont tenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark,
Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas,
Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie, Suède et Suisse.
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ISO 8166:2003(F)
Introduction
La présente Norme européenne permet de déterminer la durée de vie des électrodes de soudage par
résistance par points. La présente norme n'invalide pas les modes opératoires d'essais de durée de vie des
électrodes ni les documents de qualification couramment utilisés qui étaient conformes aux normes ou
règlements nationaux ou internationaux préexistants, tant que l'intention générale des exigences techniques
est respectée et que l'application spécifiée, l'exécution de l'essai et le matériel d'essai restent inchangés.
Lorsque la présente norme est prise comme référence dans un cadre contractuel, toutes les questions
relatives à la spécification et à la mise en œuvre des modes opératoires de soudage doivent être définies
dans la spécification de conception au moment des consultations ou au stade du contrat.
La présente norme présuppose que ses dispositions sont mises en application par un personnel dûment
formé, qualifié et expérimenté.
En ce qui concerne la qualité des structures soudées, il convient de se reporter à la partie correspondante de
la norme EN ISO 14554. Pour la spécification des modes opératoires, il convient de suivre des lignes
directrices telles que dans la norme prEN ISO 15609-5.
Le mode opératoire spécifié permet de déterminer la durée de vie des électrodes de soudage par points,
c'est-à-dire le nombre de points de soudure acceptables pouvant être exécutés avant qu'il soit nécessaire de
retoucher les électrodes. La méthode d'essai peut être utilisée pour évaluer les paramètres suivants :
a) l'influence du matériau et de la forme ou des dimensions de l'électrode sur sa durée de vie lors du
soudage d'un matériau donné ;
b) l'influence du matériau soudé sur la durée de vie de l'électrode pour une forme et des dimensions
d'électrode déterminées ;
c) l'influence des conditions de soudage sur la durée de vie de l'électrode lorsqu'on utilise une combinaison
particulière de matériau et de forme d'électrode pour souder un matériau donné ;
d) l'influence du type de machine de soudage et du refroidissement de l'électrode sur la durée de vie de
cette dernière.
Les détails précis du mode opératoire d'essai à utiliser dépendent de la nature exacte des points a) à d) que
l'on veut évaluer en rapport avec la durée de vie obtenue.
Par commodité, un mode opératoire d'essai générique est décrit dans le présent document, qui permet
d'évaluer l'effet du matériau à souder sur la durée de vie d'électrode obtenue lorsqu'on utilise des conditions
de soudage et des configurations d'électrode définies avec précision. Ces dernières peuvent être modifiées
suivant les paramètres spécifiques qui sont étudiés.
Des recommandations sont également présentées concernant les paramètres importants qu'il est nécessaire
de maintenir constants afin de permettre une comparaison comme indiqué en a), c) et d) ci-dessus.
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ISO 8166:2003(F)
1 Domaine d'application
La présente Norme européenne spécifie un mode opératoire à utiliser pour l'évaluation de la durée de vie des
électrodes utilisées pour le soudage par points des aciers revêtus ou non revêtus, des aciers inoxydables, de
l'aluminium et de ses alliages, en adoptant, pour la machine, des réglages constants qui ne sont pas modifiés
durant l'essai. Ce mode opératoire peut également servir pour déterminer la durée de vie des électrodes lors
du soudage par points d'autres matériaux métalliques.
2 Références normatives
Cette Norme européenne comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications.
Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont
énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une
quelconque de ces publications ne s'appliquent à cette Norme européenne que s'ils y ont été incorporés par
amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est
fait référence s'applique (y compris les amendements).
EN ISO 14273, Dimensions des éprouvettes et mode opératoire de l'essai de cisaillement des soudures par
résistance par points, à la molette et par bossages (ISO 14273:2000).
prEN ISO 14329:1999, Soudage — Essais destructifs des soudures — Modes de rupture et dimensions
géométriques pour les assemblages soudés par résistance par points, à la molette et par bossage
(ISO/DIS 14329:1999).
prEN ISO 15609-5, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 5 : Soudage par résistance
(ISO/DIS 15609-5:2000).
EN ISO 17653, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essai de torsion sur soudure par
résistance par points (ISO 17653:2003).
ISO 669:2000, Soudage par résistance — Matériel de soudage par résistance — Exigences mécaniques et
électriques.
ISO 5182:1991, Soudage — Matériaux pour électrodes de soudage par résistance et équipements annexes.
ISO 5184, Pointes d'électrodes droites pour soudage par points par résistance.
ISO 5821, Embouts amovibles de pointes d'électrodes pour soudage par points par résistance.
ISO 5830, Soudage par points par résistance — Embouts amovibles mâles d'électrode.
ISO 10447, Soudage — Essais de pelage et de déboutonnage au burin appliqués aux soudures par
résistance par points, par bossages et à la molette.
ISO/DIS 14373, Soudage — Soudage par résistance — Mode opératoire pour le soudage par points des
aciers à bas carbone revêtus et non revêtus.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme européenne, les termes et définitions donnés dans l'ISO 669:2000 et
le prEN ISO 14329:1999 s'appliquent.
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ISO 8166:2003(F)
4 Critères concernant le point final de l'essai de durée de vie des électrodes
Dans le cadre du présent mode opératoire applicable à tous les matériaux, la durée de vie de l'électrode
correspond au nombre de soudures pouvant être exécutées avec la qualité exigée avant qu'il soit nécessaire
de retoucher les pointes d'électrode.
L'électrode doit être considérée comme ayant atteint sa durée de vie lorsque les soudures produites avec elle
ont un diamètre, tel que révélé lors de l'essai de pelage, inférieur à 3,5 √t ("t" étant l'épaisseur de la tôle, en
millimètres) pour trois soudures sur un échantillon comportant cinq soudures consécutives. L'essai de pelage
doit être effectué selon l'ISO 10447. Tous les essais de durée de vie d'électrode seront répétés trois fois afin
de donner une indication du degré de dispersion. La valeur moyenne ainsi que la fourchette des durées de vie
de l'électrode doivent être mentionnées. Les soudures annulaires ou les points collés sont inacceptables. Il
convient de rappeler que les soudures annulaires se produisent plutôt lorsque les aciers revêtus sont soudés.
D'autres critères pour déterminer le point final de l'essai de durée de vie des électrodes doivent être utilisés
comme défini dans la spécification de conception. Ces critères dépendent des exigences du produit. Les
exemples types qui peuvent être retenus lors des essais effectués sur des aciers revêtus ou non revêtus,
comprennent :
a) accord sur la réduction de la résistance au cisaillement par traction de la soudure, par exemple 30 %
(l'essai de cisaillement sera effectué conformément à l'ISO 14273) ;
b) accord sur les critères pour un essai de torsion selon l’EN ISO 17653 ;
c) accord sur les critères concernant les coupes micrographiques ;
d) limites basées sur des exigences d'esthétique, par exemple : empreintes ou marques superficielles ;
e) accord sur les critères, en cas de collage de l'électrode.
Pour le soudage de l'aluminium et de ses alliages, les critères suivants, pour déterminer la durée de vie des
électrodes, peuvent être utilisés comme défini dans la spécification de conception. Ces critères dépendent
des exigences du produit fini, et comprennent :
f) acceptation d'une réduction de 30 % de la résistance au cisaillement par traction de la soudure ;
g) accord sur les critères dans le cas d'un essai de torsion ;
h) accord sur les critères relatifs à la porosité ou la fissuration des noyaux de la soudure ;
i) critères relatifs à la fissuration superficielle ;
j) limites basées sur des exigences d'esthétique, par exemple les empreintes ou marques superficielles ;
k) accord sur les critères relatifs au phénomène de collage de l'électrode.
5 Détails concernant la machine de soudage
5.1 Généralités
La durée de vie d'une électrode dépend étroitement du type de la machine ou de la pince de soudage utilisée.
Il est donc nécessaire de spécifier les divers aspects relatifs à la conception de la machine ou de la pince. Les
caractéristiques électriques et mécaniques de la machine ou de la pince de soudage doivent être spécifiées
selon l'ISO 669.
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ISO 8166:2003(F)
5.2 Type de machine
Les machines ou pinces de soudage par points doivent être du type classique à 50 Hz ou 60 Hz, courant
alternatif, et présenter des caractéristiques électriques et mécaniques selon l'ISO 669. Si une commande du
déphasage est utilisée pour régler l'intensité de soudage, alors cette dernière doit être obtenue avec un
réglage de phase donnant au moins 70 % de la pleine onde sinusoïdale. Dans la mesure du possible, il
convient de mesurer et de consigner l'angle de phase.
Des machines à courant continu ou fonctionnant avec une forme d'onde produite d'une autre façon peuvent
être utilisées, comme défini dans la spécification de conception. Des machines spéciales peuvent être
nécessaires pour le soudage
...
Questions, Comments and Discussion
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