Technique de soudage des tubes polypropylène à faire soi-même : aperçu des méthodes et des subtilités

Vous souhaitez réparer ou remplacer des canalisations en tubes polymères ? Vous conviendrez qu'il est intéressant d'économiser sur l'appel d'un professionnel en réalisant vous-même le montage d'un nouveau réseau de canalisations. Mais vous ne savez pas comment assembler les différents éléments du système entre eux et ce dont vous aurez besoin pour cela.

Dans l'article que nous vous présentons, la technologie de soudage des tubes en polypropylène est décrite en détail – vous pourrez les assembler vous-même, même si vous êtes un plombier débutant. Nous vous expliquerons ce qu'il faut prendre en compte, comment utiliser le fer à souder pour assembler les éléments en plastique. Nous vous indiquerons dans quels cas d'autres méthodes sont employées.

Pour aider le bricoleur débutant, nous avons sélectionné des vidéos détaillées montrant le processus pas à pas du soudage du polypropylène, ainsi que des illustrations photographiques.

Tubes et éléments auxiliaires pour l'assemblage

L'un des avantages indéniables des tubes polymères est la simplicité de leur assemblage.

Le montage des éléments peut être réalisé pratiquement partout : en les installant à découvert sur les murs ou en les encastrant sous le sol.

Si le soudage des tubes d'eau en polypropylène est effectué correctement, le système assemblé fonctionnera sans problème pendant des décennies sans nécessiter de réparation

Les tubes polymères sont fabriqués avec des diamètres allant de 20 à 110 mm. Pour un usage domestique, on utilise le plus souvent des produits de dimensions 20/25/32/40 mm. Le domaine d'application est déterminé par l'indice de pression nominale du matériau.

Dans l'inscription de marquage, celle-ci est indiquée par les lettres «PN» :

• PN 10 – choisi pour l'installation d'un système d'alimentation en eau froide.
• PN 16 – utilisé pour l'eau froide, mais avec une pression plus élevée, ainsi que pour l'installation d'un système de « plancher chauffant ».
• PN 20 – des produits dont la seule limitation est la température des liquides qu'ils transportent. Celle-ci ne doit pas dépasser 75 °C.
• PN 25 – des produits universels, utilisés aussi bien pour les systèmes « froids » que « chauds », dont la température atteint 90 °C.

Dans le commerce, vous pouvez trouver des produits polymères équipés d'un renfort supplémentaire.

Les produits renforcés sont utilisés pour la pose sur de longues sections dans des conditions où il est nécessaire de réduire la dilatation linéaire due aux variations de température.

La principale caractéristique des tubes polymères est qu'ils ne peuvent pas être pliés.

Par conséquent, tous les changements de trajectoire de la canalisation posée se font uniquement à partir de sections droites reliées entre elles par des éléments de raccord auxiliaires :

• les croix – pour permettre la dérivation du flux principal ;
• les tés – pour multiplier les flux ;
• les manchons – pour raccorder les tubes sur une section droite ;
• les coudes – pour changer la direction de la canalisation.

Les raccords peuvent être équipés d'un filetage métallique fondu, permettant de connecter la canalisation polymère à des éléments métalliques.

Pour que les joints soient aussi solides et étanches que possible, il est important d'assurer une correspondance exacte des diamètres des éléments à assembler.

Lors du choix des éléments auxiliaires, vous devez prendre en compte deux paramètres : la section intérieure des produits et l'épaisseur de leurs parois. Ces paramètres doivent correspondre aux caractéristiques techniques des tubes en polypropylène utilisés.

Méthodes d'assemblage des tubes polymères

Pour assembler des tubes en matériaux polymères, selon les conditions d'installation, l'une des deux méthodes suivantes est utilisée :

1. Le soudage – implique le chauffage et l'assemblage des extrémités fondues des éléments.
2. Sans soudage – implique le raccordement des tubes à l'aide de raccords à compression ou par la mise en œuvre de ce que l'on appelle la « soudure à froid ».

La deuxième méthode d'installation est pratique dans la mesure où elle ne nécessite pas d'équipement spécial. Tous les travaux peuvent être effectués à l'aide d'un outil simple – une clé à sertir.

Les tubes en polypropylène avec une épaisseur de paroi supérieure à 4 mm et un diamètre supérieur à 50 mm sont assemblés par soudage bout à bout :

Outils pour l'assemblage

L'outil principal utilisé pour assembler les tubes en plastique est le fer à souder. C'est une sorte de fer à souder fonctionnant sur secteur 220V. Le principe de fonctionnement de l'appareil est assez simple. Le rôle de l'élément chauffant du fer est assuré par la résistance chauffante de soudage, placée dans un boîtier métallique.

Il chauffe la plaque à la température définie, qui chauffe les embouts. Le thermorégulateur est responsable du maintien de la température optimale des embouts. La soudure et les erreurs typiques commises lors de l'assemblage des tubes en polypropylène font l'objet de l'article suivant, que nous vous conseillons de consulter.

Le fer à souder est un appareil de soudage compact et léger, équipé d'emplacements pour accueillir la douille pour tubes et le mandrin pour les raccords.

Le fer est livré avec des embouts chauffants de tailles standard. En chauffant à une certaine température, ils ramollissent le polypropylène jusqu'à une viscosité qui assurera une connexion étanche des éléments.

Les embouts sont choisis en fonction du diamètre des tubes utilisés :

• 20 – pour les tubes d'un diamètre d'un demi-pouce ;
• 25 – pour les pièces d'un diamètre de 0,75 pouce ;
• 40 – pour les éléments d'une section de 1,25 pouce.

Étant donné que le coût d'un tel appareil de soudage est assez élevé et qu'on ne l'utilise pas très souvent, il n'est pas utile d'acheter l'équipement. Il est préférable de louer l'outil pour un jour ou deux.

Pour une découpe de haute qualité et une préparation des zones à souder, il est préférable d'utiliser un outil spécialement conçu à cet effet – un coupe-tube. Avec celui-ci, vous pouvez obtenir une coupe droite, lisse et nette.

Le rôle de l'élément de coupe du coupe-tube est assuré par une lame en acier inoxydable ; pour faciliter l'utilisation, l'outil est équipé d'un manche caoutchouté.

En l'absence de coupe-tube, vous pouvez effectuer le travail avec une meuleuse ou une scie à métaux. La seule chose – il reste des bavures à l'endroit de la coupe après ces outils. Mais il ne sera pas difficile de les enlever en ponçant avec une bande de papier de verre.

Outre les outils de base, vous aurez également besoin de :

• Équerre ;
• un mètre ruban de chantier ;
• un crayon simple ou un marqueur.

Si vous prévoyez de raccorder les tubes par soudure « à froid », il est nécessaire d'acheter à l'avance une colle thermoréactive à base de résine polyester ou époxy, ou son équivalent thermoplastique à base de caoutchouc.

Étapes principales de la technologie de soudage

Les conditions essentielles pour une installation réussie d'un système d'alimentation en eau ou de chauffage en polymères sont un calcul minutieux du matériau requis et un soudage correct des éléments.

Étape #1 — calcul du matériel et des composants

Pour vous faciliter le travail et minimiser ainsi les erreurs lors du montage, vous devez d'abord dessiner un schéma du futur système, en indiquant le nombre de coudes et de dérivations. Lors du calcul de la quantité de tubes, ajoutez 25 à 40 mm à chaque longueur de segment, nécessaires pour la « soudure ».

Le prix des produits polymères et des raccords nécessaires à leur installation est modeste, donc pour parer aux paires de soudure défectueuses, qui surviennent souvent au début, il est judicieux de prévoir une petite réserve.

Si vous n'avez encore jamais soudé de tubes en polypropylène, les spécialistes expérimentés recommandent même d'acheter quelques tronçons de tubes pour vous entraîner au préalable. Ces dépenses resteront modestes et vous éviteront des erreurs grossières lors de l'installation du système.

La particularité des tubes en polypropylène est l'augmentation du coefficient de dilatation linéaire sous l'effet des températures élevées.

En conséquence : lors du chauffage ou de l'augmentation de la pression dans le système, les tubes s'allongent et finissent par s'affaisser avec le temps. Pour éviter ce phénomène, lors de la pose de tronçons de plus de 4 à 5 mètres, vous devrez également utiliser des compensateurs.

Les compensateurs sont des éléments de raccordement en forme de « U », ressemblant extérieurement à des boucles enroulées, qui assurent la fiabilité du système pendant son fonctionnement.

Les compensateurs sont installés aussi bien sur les tronçons horizontaux que verticaux, en les montant entre deux supports fixes. Si nécessaire, vous pouvez également acheter des compensateurs de modification spéciale, capables d'éliminer la dilatation linéaire au niveau des coudes angulaires de la canalisation.

Voyons comment souder correctement les tubes en polypropylène afin qu'il n'y ait pas de fuites au niveau des joints.

Étape #2 — soudage des éléments du réseau de canalisations

En bref, l'essence de la technologie de soudage des tubes en polypropylène est que, sous l'effet d'une température élevée, les extrémités des éléments à assembler sont chauffées et reliées en les pressant fermement l'une contre l'autre.

Pour créer une liaison solide lors du soudage, le tuyau lui-même est chauffé de l'extérieur, tandis que les éléments auxiliaires utilisés pour son assemblage sont chauffés de l'intérieur. Sur la figure, l'ordre des actions : 1 – marquer ; 2 – chauffer le nombre de secondes nécessaire ; 3 – assembler les deux segments ; 4 – attendre le nombre de secondes recommandé pour le refroidissement.

Avant de commencer, les morceaux de tuyaux coupés à la longueur indiquée sont débarrassés des irrégularités et des bavures. Si le tuyau comporte une couche de feuillard interne ou externe, il faut d'abord le dénuder à l'aide d'une dresseuse équipée de lames bien affûtées et réglées.

Lors du dénudage avec la dresseuse, le tuyau doit être enfoncé dans l'outil jusqu'en butée.

Le travail de soudage des tuyaux en plastique par soi-même s'effectue dans l'ordre suivant :

1. Vous branchez le fer à souder pour tubes PP à l'alimentation électrique afin de chauffer l'équipement à la température optimale de 260-270 °C.
2. Les segments de tuyaux à assembler sont simultanément enfoncés sur les embouts, en assurant une entrée la plus droite possible. Ce travail doit être effectué rapidement et avec assurance.
3. Après avoir respecté le temps indiqué dans la notice jusqu'à ce que les raccords et les extrémités des tuyaux soient fondus, on retire les éléments des embouts chauffants.
4. On assemble les extrémités fondues l'une contre l'autre, en les pressant délicatement l'une dans l'autre pendant 15-20 secondes.
5. On laisse les pièces assemblées en position statique afin que le joint refroidisse complètement et que la liaison devienne monolithique.

On peut déterminer la durée de chauffage à partir de la notice fournie avec l'équipement ou en utilisant le tableau ci-dessous.

La durée de chauffage pour atteindre une polymérisation complète des éléments à assembler dépend du diamètre des pièces et de l'épaisseur de leurs parois.

Il ne faut pas négliger les exigences de temps de chauffage indiquées dans le tableau. Un chauffage insuffisant ne peut garantir une liaison fiable. Une surchauffe excessive fera que le polypropylène « coulera » et les pièces se déformeront.

Par conséquent, des saillies se forment sur la surface interne des joints soudés, ce qui réduira considérablement le diamètre du pipeline.

Afin de pouvoir contrôler la profondeur d'insertion des segments dans l'élément chauffant, réduisant ainsi le risque de défaut, il est conseillé de faire des encoches préalables sur leurs extrémités. Légende : 1 – chauffage de deux segments de tuyauterie en polypropylène ; 2 – retrait en temps opportun des tuyaux du fer à souder ; 3 – raccordement des deux éléments entre eux ; 4 – profondeur d'emboîtement marquée sur le tuyau pour réaliser un raccord correct.

Après la fin de la polymérisation et du durcissement, qui prend environ 20 secondes, le joint est prêt. Selon la même technologie, vous soudez tous les nœuds suivants jusqu'à la fin victorieuse, jusqu'à ce que le système de chauffage ou la conduite d'eau en polypropylène soit complètement assemblée.

Les paramètres de température pour la réalisation de la soudure des tubes PP sont indiqués dans l'article, que vous devez impérativement consulter avant de commencer les travaux.

Guide photo succinct pour le soudage des tubes PP

La série de photos étape par étape suivante vous aidera à visualiser la séquence des travaux d'assemblage de la tuyauterie en polypropylène et de raccordement de ses pièces :

Erreurs typiques lors de l'installation

Les principales erreurs que commettent les artisans débutants lors du travail avec des produits polymères :

1. Chauffage des pièces. Au moment du chauffage, les pièces doivent être positionnées le plus à plat possible. Le moindre décalage peut affecter négativement les paramètres de fonctionnement de l'ensemble du système de plomberie.
2. Assemblage des extrémités polymérisées. Lors de la pression sur les extrémités fondues des éléments, il ne faut pas faire pivoter les pièces autour de leur axe. Cela pourrait rendre la soudure insuffisamment solide.
3. Ajustement de l'alignement. Lors de l'assemblage des éléments, seul un léger ajustement de leur alignement est autorisé, la procédure ne durant pas plus de 1 à 2 secondes.

Un autre point important : lors du soudage des raccords avec armature, il faut impérativement tenir compte de l'emplacement des vannes, en veillant à leur permettre une course complète et libre.

Le polypropylène chauffé refroidit si rapidement qu'une heure après la fin de l'installation, on peut sans crainte introduire de l'eau dans le système.

Si après l'assemblage des éléments des doutes subsistent quant à la qualité d'une soudure, il est préférable de découper la jonction et de la refaire.

Il est préférable de corriger les défauts pendant la phase de montage de la structure, car remplacer un joint qui fuit dans un système en fonctionnement est beaucoup plus problématique.

Assemblage des éléments sans soudage

L'utilisation de raccords à compression et de colles modernes permet d'installer les tuyaux en polypropylène de manière qualitative, rapide et avec un investissement matériel minimal.

Option #1 — installation d'un raccord à compression

Pour réaliser cette méthode de raccordement, il faudra acheter des raccords à compression et utiliser une clé à sertir.

Les raccords à compression sont équipés de bagues de serrage d'étanchéité qui jouent le rôle d'amortisseurs en cas de charges d'impact (contrairement aux simples écrous-raccords).

L'installation du raccord à compression comprend trois étapes principales :

1. On enfile un écrou bleu sur l'extrémité du tuyau, coupée à angle droit et ébarbée. Lors de la mise en place de la bague de serrage blanche, il faut lui donner une position telle que la partie la plus épaisse soit dirigée vers la partie arrière du tuyau.
2. On insère le tuyau dans le raccord jusqu'en butée, en poussant la bague de serrage au maximum.
3. On visse l'écrou bleu, en le « pré-engageant » d'abord à la main, puis en le serrant avec une clé.

Le montage des raccords à compression ne nécessite pas de connaissances ou de compétences particulières. Les produits sont vendus prêts à être installés. Leur installation peut être réalisée dans toutes les conditions de température.

Option #2 — collage des éléments

La méthode de collage est utilisée pour assembler une conduite d'eau destinée uniquement à l'eau froide. Pour appliquer la méthode de soudure « à froid », il faudra utiliser une colle « agressive » de type LN-915.

La colle est capable de dissoudre les surfaces des pièces à assembler d'un tiers, créant ainsi les conditions d'une soudure par diffusion à froid.

Afin de protéger la peau de vos mains du contact accidentel avec le produit et de l'effet corrosif de ses composants actifs, il est préférable d'effectuer les opérations de collage avec des gants de protection.

Procédure à suivre pour le collage des pièces :

1. Vérifiez que les angles de coupe des sections à assembler correspondent et marquez au crayon les endroits à coller.
2. Nettoyez et dégraissez les extrémités des tuyaux à assembler.
3. Appliquez une couche uniforme de colle sur les extrémités des tuyaux et sur les zones des emboîtures des raccords.
4. Insérez les sections de tuyau dans les ouvertures du raccord en vous guidant sur les repères faits au crayon. Maintenez l'ensemble en position fixe pendant trois minutes, puis retirez l'excédent de produit avec un chiffon.
5. Placez les éléments assemblés sur une surface plane et laissez-les sécher complètement pendant 5 à 6 heures.

Vous ne pouvez ouvrir l'eau pour vérifier la qualité du collage que 24 heures après la fin de l'installation.

Lors de la mise en œuvre de cette technologie d'installation de tubes PP, il est important que vous respectiez deux conditions principales : les régimes de température et d'humidité. Vous devez effectuer tous les travaux à une température de l'air comprise entre +5 et +35 °C. En effectuant le collage par temps chaud, vous devez effectuer le travail le plus rapidement possible afin que la colle ne sèche pas avant la fin de l'installation.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vous pouvez en apprendre davantage sur les subtilités des processus de soudure et de collage des tuyaux en regardant les vidéos suivantes :

Vidéo n°1. Comment souder correctement les tuyaux :

Vidéo n°2. Assemblage d'une conduite d'eau sans soudure :

Les travaux d'assemblage de tuyaux en polypropylène par vous-même ne devraient pas poser de difficultés particulières, même pour un débutant. Il suffit de respecter scrupuleusement toutes les normes techniques. Et ainsi, la canalisation que vous aurez assemblée vous-même vous récompensera par un fonctionnement sans problème.

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