Как работает точечная сварка: Как правильно работать контактной точечной сваркой дома, мастерской или автосервисе? Ответы здесь. – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Содержание

Точечная сварка — технология, аппараты, преимущества

Точечная сварка – достаточно распространенный и востребованный метод соединения металла, являющийся разновидностью контактной сварки. В этой статье мы рассмотрим принцип действия точечной сварки, разновидности машин для точечной сварки, их особенности, а также сам процесс точечной сварки и технику безопасности при ведении точечной сварки.

Что такое точечная сварка?

При точечной сварке металлов свариваемые детали привариваются друг к другу в одной либо нескольких точках – отсюда и название. Прочность соединения зависит от структуры и размеров точки, которые, в свою очередь, определяются свойствами электродов, сварочного тока, времени протекания тока через детали, усилия сжатия и самих поверхностей соединяемых деталей.

Сварка, имеет высокую степень травматизма, поэтому соблюдайте технику безопасности

Точечная контактная сварка – весьма перспективный метод соединения металла. Он отличается высокой производительностью и широкой областью применения – от соединения тонких деталей электронных приборов до разнообразных конструкций из стальных листов толщиной до 20 миллиметров для автомобилестроения, самолетостроения, судостроения, машиностроения и других областей промышленности.

Также метод контактной сварки используется для прокладки нефтепроводов и газопроводов.

За счет легкой автоматизации процесса контактная точечная сварка широко применяется на различных производствах, при серийном массовом производстве каких-либо изделий. Здесь стоит отметить то, что прочность получаемых контактной сваркой соединений мало зависит от квалификации сварки и находится на высоком уровне.

Принцип действия точечной сварки

Как уже говорилось выше, точечная сварка – разновидность контактной. При этом сварное соединение образуется посредством нагревания металла с помощью пропускаемого через него тока и пластической деформации сварной зоны под воздействием сжимающих усилий.

В основе контактной сварочной технологии лежит разогрев металла под воздействием электричества по закону Джоуля-Ленца. При сварке ток идет между электродами, проходя при этом через металл свариваемых деталей. При этом электроды изготавливают из материалов с хорошей электропроводностью, чтобы сопротивление контакта детали и электрода было наименьшим.

За счет наибольшего сопротивления контакта деталей между собой наибольший нагрев происходит именно там. При этом нагрев и плавление металла приводит к появлению литых ядер сварных точек. Как правило, их диаметр составляет 4-12 миллиметров.

Разновидности и аппараты точечной сварки

Методы точечного соединения металла можно разделить на две группы: мягкие и жесткие.

Мягкие режимы отличаются плавным нагревом деталей с помощью умеренного тока (плотность тока на поверхности электродов обычно не превышает ста ампер на квадратный миллиметр). Разогрев происходит за 0.5-3 секунды. Такие режимы характеризуются меньшей потребляемой мощностью (если их сравнивать с жесткими режимами), меньшими нагрузками на электросеть, меньшими требованиями к мощности и цене сварочных машин, меньшей закалкой сварочной зоны. Такие режимы часто используются для сваривания склонных к закалке сталей.

Жесткие режимы отличаются меньшей продолжительностью процесса, более сильными токами и давлением при сжатии деталей. Плотность тока достигает трехсот ампер на квадратный миллиметр при сваривании стали. Время разогрева длится от 0.1 до 1.5 секунд. Давление электродов обычно составляет от 3 до 8 килограмм на квадратный миллиметр. Недостатками таких режимов являются повышенные требовании к мощности аппаратов контактной точечной сварки, большие нагрузки на сеть. Преимущества – меньшее время процесса и большая производительность. Жесткие режимы контактной сварки часто используют для сварки сплавов меди и алюминия, деталей с высокой теплопроводностью, неравной толщины, а также для сварки высоколегированных сталей, так как такие режимы сохраняют их коррозионную стойкость.

Точечная сварка не только надежна, но и выглядит эстетично

Время приложения усилий сжатия и подачи сварочного тока определяются заданной циклограммой процесса соединения металла.

Таким образом, аппараты точечной сварки разделяются по мощности. Существует достаточно большое количество моделей машин для этого не сложного, но в тоже время серьезного процесса — от мощных станков с высокой производительностью до ручных переносных аппаратов.

Преимущества точечной сварки

Этот процесс соединения металла имеет массу преимуществ. К достоинствам метода соединения различных металлов следует отнести:

  • Возможность сварки тонких и очень тонких деталей из металлов различной природы (в том числе и дорогостоящих или легкоплавких сплавов). Во многих случаях такая возможность бывает весьма полезной, а аппарат точечной сварки – незаменимой машиной.
  • Хорошие прочностные характеристики сварочного соединения, а также хороший внешний вид соединений. Соединения, полученные контактной сваркой, не подвержены старению, структура металла в зоне сварки практически не меняется, за исключением некоторого увеличения размера зерен.
  • Высокую производительность контактной точечной сварки. Существуют машины контактной точечной сварки, позволяющие выполнять до восьмисот сварочных точек в минуту.
  • Возможность полной автоматизации процесса точечной сварки. Все большее распространение приобретают автоматизированные машины контактной сварки, сварочные роботы и т.д. Это позволяет существенно сократить затраты труда, снизить себестоимость оборудования и повысить продуктивность работы.
  • Экономичное расходование электродов, электрической энергии и других материалов. Себестоимость сварных точек также достаточно низка – хотя аппарат точечной сварки стоит достаточно дорого, за счет экономичного расходования материалов, высокой производительности аппарата и длительного срока службы себестоимость этого бесспорно не заменимого оборудования получается низкой.
  • Низкие требования к квалификации персонала – для того, чтобы использовать аппарат точечной контактной сварки, вовсе не обязательно быть высококвалифицированным специалистом.

Техника безопасности при точечной сварке

Как и любой сварочный процесс, этот метод тоже требует  беспрекословного соблюдения определенных мер безопасности.

Средства защиты

Основная угроза при работе со сварочным оборудованием – поражение электрическим током и высокой температурой. Для предотвращения поражения электрическим током необходимо соблюдать такие меры безопасности, как заземление тех частей оборудования, которые должны быть заземлены, проверка исправности оборудования перед работой, использование средств защиты. Управляющие элементы аппарата для точечного соединения металлических деталей не должны быть под высоким напряжением. Все провода должны иметь достаточное сечение.

При контактной точечной сварке выделяются брызги и пары металла. Для предотвращения ожогов брызгами металла сварщик должен использовать рукавицы, спецодежду и очки с прозрачными стеклами либо головной щиток. Пары металла могут быть вредны для здоровья, поэтому необходимо использовать вентиляцию, а при необходимости – средства защиты органов дыхания.

Части аппарата для соединения металла, должны быть хорошо зачищены

Меры безопасности

Все блокировочные устройства и устройства быстрого отключения аппарата точечной сварки должны быть исправны, находиться на виду, к ним должен быть легкий доступ.

При проведении таких технических работ, как зачистка или смена электродов, нужно соблюдать меры, исключающие возможность смещения электрода и травмирования рук. При работе аппарата точечной сварки пространство зажимных механизмов нужно закрывать щитком, а при работе на мощных машинах – огораживать ширмами.

Должна быть исключена возможность травмирования сварщика движущимися частями аппарата точечной сварки.

Заключение

Мы рассмотрели технологию контактной точечной сварки, выявили основные ее преимущества, принцип действия, рассмотрели аппараты точечной сварки и технику безопасности при выполнении всего процесса.

Дефекты контактной (точечной) сварки и как их избежать

Особенности точечной сварки. Как ее выполняют. Какие дефекты могут возникнуть. Как избежать их. Что делать, если аппарат работает со сбоями.

Точная, аккуратная, без перегрева, разбрызгивания металла, востребованная при кузовном ремонте. Это точечная сварка. Заключается в соединении металла в точках прижима одного или двух электродов. Когда к поверхности прижимается специальный электрод, детали сжимаются, прохождение тока большой величины в точке контакта способствует плавлению и прочному сварному соединению двух заготовок.

Шов малозаметный, соединение надежное, долговечное. Однако при нарушении технологии, неправильной настройке аппарата или его неисправностях возникает ряд дефектов, качество сварки тогда оставляет желать лучшего.

Как работает контактная сварка

Для сварки точками необходим источник тока и зажимные неплавящиеся электроды. Также возможно использование одного электрода.

Процесс строится на давлении, прижатии друг к другу двух листов металла, плавлении в точке прижима за счет прохождения тока большой величины.

Как происходит сварка?

Один лист металла накладывают на другой.

Снизу и сверху листы прижимают двумя электродами. Для этого задействуют специальные клещи с электродами.

Включают аппарат. В точках контакта происходит плавление листов, они таким образом соединяются друг с другом.

Плавление происходит мгновенно, в течение 0,3 – 0,5 секунды. Из-за краткосрочности воздействия металл вокруг зоны контакта электродов не успевает нагреться до температуры деформации. Сварная точка получается небольшая и аккуратная, без повреждения других участков листов.

Возможные дефекты

Если неправильно выбран сварочный ток, давление на электроды недостаточное, нарушена технология сварки, качество соединения деталей существенно снизится.

В таком случае возможны следующие дефекты:

  • Прожиг металла. В зоне контакта появляется сквозное отверстие. Чтобы этого не повторилось, нужно корректно отрегулировать сварочный ток исходя из толщины металла или уменьшить время высокотемпературного воздействия.
  • Трещины. Возможно, нужно снизить сварочный ток или немного уменьшить давление на заготовки.
  • Выброс расплавленного металла из точки сварки – выплеск. Избежать этого дефекта позволяет обработка металла перед сваркой, правильная настройка аппарата.
  • Потемнение сварной точки. Вероятно, произошло окисление металла, это негативно повлияет на качество соединения. Обработка металла перед сваркой, корректировка сварочного тока, давления на электроды – помогут избежать данной проблемы.
  • Выдавливание металла вокруг точки контакта. Возможно, электроды неправильно расположены относительно друг друга, есть перекос. Необходимо отрегулировать клещи, проверить зажим.
  • Дефекты не удается устранить – с большей долей вероятности неправильно работает сам источник тока. С профессиональным ремонтом аппаратов контактной сварки сегодня проблем нет. Обратитесь в специализированный сервисный центр.

    Если аппарат не работает или функционирует со сбоями

    Дефекты могут возникнуть также из-за неправильной работы оборудования. Когда сварочный ток нестабильный, не удается его отрегулировать, аппарат самопроизвольно отключается.

    Для диагностики и ремонта точечной сварки в этом случае необходимо обратиться к специалистам.

    Если источник не удается включить, перед обращением в сервисный центр, проверьте, в каком положении находится главный выключатель. Все ли в порядке с энергоснабжением. Не сработал ли автомат, не повреждена ли розетка, в норме напряжение.

    Проверьте, не горит ли индикатор перегрева на аппарате.

    С этим все в порядке – обратитесь в сервис.

    Сегодня не нужно заботиться транспортировке аппарата в центр, его доставят, отремонтируют и привезут вам. Ремонт не вызовет никаких сложностей.

Точечная сварка под микроскопом / Хабр

Хомяки приветствуют вас, друзья!

Сегодняшний пост будет посвящен аппарату для точечной контактной сварки аккумуляторов типа 18650 и прочих. В ходе соберем такое устройство, разберем основные принципы его работы и детально изучим сваренные места под микроскопом. Аккумуляторам сегодня придётся нелегко. Казалось бы сварочный аппарат, который в буквальном смысле состоит из одного трансформатора и контроллера, что тут может пойти не так?!

Представьте себе, что одним прекрасным утром у вас сдох шуруповёрт. Крутить шурупы отверткой не царское дело, потому нужно решать проблему. Виновниками этого происшествия стали никелевые аккумуляторы, которые преждевременно отправились в Вальхаллу пить вино и сражаться на мечах. На смену им пришли компактные, высокотоковые литий-ионные аккумуляторы, которые по характеристикам в разы превосходят своих предшественников.
По технологии такие банки соединяются точечной контактной сваркой, которая приваривает токопроводящую ленту к телу аккумулятора. Использовать паяльник тут не рекомендуют из-за возможного перегрева внутренностей батареи, что может привести к преждевременному выходу ее из строя. Устанавливаем на сборку так называемую BMS плату с балансиром и собираем шуруповёрт. Теперь он работает как новенький.

На идею создания сварочного аппарата меня подтолкнул Витя. Человек который ремонтирует в буквальном смысле всё. Для перепаковки аккумуляторных батарей в различных устройствах он как раз применяет аппарат для точечной контактной сварки. Соединение тут получается настолько прочным, что лента в буквальном смысле отрывается с потрохами. Меня впечатлил данный аппарат, и нужно было разобраться что и как в нем работает.

На самом деле тут все оказалось довольно просто. Сердцем устройства выступает трансформатор от микроволновки с перемотанной вторичной обмоткой, и контроллер который обеспечивает подключение первичной обмотки МОТ-а к питающему напряжению сети на необходимое время для формирования сварочного импульса. Так же нам понадобиться блок питания для контроллера, пару медных кабельных наконечников, сетевой провод сечением в 1.5 кв. мм. и корпус, в котором разместиться все электроника. У меня давно валялся 700 Вт МОТ с отрезанной вторичной обмоткой, как раз появился повод куда-то его пристроить.

Извлекаем магнитные шунты и аккуратно зачищаем отверстия куда будет вставляться толстый провод. Особое внимание уделяем краям, они довольно острые и легко могут повредить изоляцию кабеля.

Что касательно самого кабеля, тот тут лучше не экономить и взять вот этого товарища. РКГМ сечением 25 кв. мм. Производство Россия «Рыбинсккабель». Это хитрый многожильный провод с изоляцией из кремний-органической резины повышенной твердости, в оплетке из стекловолокна пропитанного эмалью или теплостойким лаком. Он очень тонкий и гибкий. Изоляция провода абсолютно равнодушна к повышенным температурам, пламя зажигалки едва способно вызвать хоть какое-то тление. Длина термостойкого змея 2.2 метра.

Внутренние отверстия магнитопровода смажем вазелином. Ту же процедуру проводим с кабелем. Несмотря на то, что кабель достаточно тонкий по сравнению со своими более дешевыми собратьями, в трансформатор нужно попытаться вместить 4-5 витков. Но вот незадача. 700 Вт МОТ позволяет вместить в себя только 3 витка. Не беда! На помощь приходит система рычагов и отвёрток. В общем, включив смекалку и мотаем 4 витка в такой небольшой трансформатор.

Кабельные наконечники. Хорошие, медные, на 25 квадратов. По технологии их нужно обжать специальным гидравлическим прессом. Пайка тут не рассматривается из-за возможного нагрева провода в процессе дальнейших экспериментов. Обжим провода тут проходит в 6- гранной матрице, которая равномерно обжимает медную гильзу со всех сторон, создавая качественное соединение. После опрессовки на наконечнике могут образоваться небольшие ушки, их необходимо удалить с помощью напильника. В результате у нас получатся красивые обжатые наконечники на концах провода.

Теперь их необходимо соединить к медным шинам на ручке для контактной сварки. Болт тут диаметром 8 мм и длинной 20 мм. Обязательно устанавливаем шайбу Гровера, она обеспечит надежный прижим, если соединительный узел ослабится в процессе работы.

Самую простую ручку для контактной сварки можно заказать на алиэкспресс. Но мне приглянулся более продвинутый вариант созданный одним народным умельцем. Зовут его Генадий Збукер. Он сам собирает сварочные аппараты, дополняет их ручками которые сам проектирует и печатает на 3D принтере. Называется такая конструкция держатель электродов точечной сварки «ZBU 5.1» с кнопкой и пружинами. 3D модели ранних версий, таких ручек можно найти на сайте Thingiverse, автор позаботился чтобы при желании каждый мог собственноручно сделать подобный держатель для электродов. Это заслуживает уважения! Так же у него на сайте можно заказать расходные материалы (не реклама, а рекомендация).

Что касаемо ручки для контактной сварки. Выполнена она довольно качественно. Печать корпуса тут осуществляется ABS пластиком. Особенность версии «5.1» в том, что на борту есть два вентилятора, которые способны охлаждать медные шины в процессе непрерывной работы. Питаются они от 5 вольт через разъем micro USB. Ток потребления не более 300 мА.

Из практики скажу, что нагреть ручку за время всех экспериментов мне так и не удалось. Электроды тут подпружиненные и имеют кнопку «концевик», которая при определенном усилии прижима срабатывает и дает команду на сварку. Это сжатие обеспечивает хороший электрический контакт со сварными поверхностями, гарантирует повторяемость качества сварных точек, устраняет образование искр и прожогов аккумуляторов. Именно из-за нагрева и одновременному сжатию заготовок такой способ сварки называли «электрической ковкой». При желании конструкцию электродов на ручке можно изменить для двухсторонней сварки.

Электроды выполнены из жаропрочной хромовой бронзы БрХЦр. Поскольку электроды при сварке быстро изнашиваются, к ним предъявляются требования по стойкости сохранения формы при нагреве до 600 градусов и ударных усилиях сжатия до 5 кг на квадратный миллиметр. В процессе работы такие электроды особо не прилипают и не обгорают. Импульс тока сварки аккумуляторов должен быть очень коротким, иначе есть шанс прожечь дыру в корпусе, что приведет к выходу его из строя.

Задача по управлению длительности импульса лежит на довольно простом контроллере, который был взят с одного сайта. Устройство собрано на базе Arduino NANO, с применением жидкокристаллического дисплея для вывода полезной информации. Управление по меню осуществляется с помощью энкодера. Элементарно и просто подумал я, и начал собирать устройство из имеющихся в хозяйстве модулей.

Функционал контроллера довольно простой. Он выдает два последовательных импульса с паузой между ними. Первый импульс называется «присадочным», а второй «основным». Он приваривает металл друг к другу. Все переменные времени импульса регулируются с помощью энкодера, включая паузу между ними. Управление силовым трансформатором осуществляется c помощью довольно мощного симистора на 40 А. Он устанавливается по входу первичной обмотки. Маркировка BTA41-600.

Для удобства пользования контроллером, все его модули можно разместить на одной плате. Это позволит не путаться в куче проводов идущих от ардуины. Травим плату и смотрим как все функционирует. Лампочка мигает, значит схема собрана правильно. Вид самодельных плат на сегодняшний день постепенно уходит в закат, потому что их производство выгодней заказывать в Китае. Цена правда от размеров во многом зависит, но это уже другой вопрос.

Размещаем модули контроллера для контактной сварки согласно своим указанным местам. Вы уже наверное обратили внимание, что контакты на плате позолоченные. Интересно было посмотреть как они себя покажут в процессе пайки. Особенность позолоченных контактов заключается в том, что они не подвержены различным видам окисления на поверхности металла, что позволяет хранить платы довольно длительное время. Это актуально для больших производств. Также припой растекается по таким контактам как масло по сковороде.

После сборки устройства на плату ардуины нужно загрузить скетч. Делаем это через программу FL Prog буквально в несколько кликов. Программа за пару секунд заливается в мозг и на экране высвечивается все нужные настройки для дальнейшей сварки.

Теперь сделаем красивую панель управления. Для этого нужно разметить все необходимые окна и будущие отверстия на пластиковой панели. Окна аккуратно вырезаем бормашиной, а отверстия сверлим тем шуруповёртом, который мы отремонтировали в начале.

Размещаем внутри корпуса МОТ, импульсный блок питания на 12 вольт и запихиваем внутрь сетевой провод. Длина его полтора метра. Распределяем все необходим провода по своим разъемам, и в принципе все. С электроникой разобрались.

В результате всех манипуляций у нас получился довольно красивый контроллер для точечной сварки. Силовые провода выводятся через отверстия в верхней крышке корпуса. Тут же разместился разъем для подключения кнопки «концевика». Все эстетично и просто. Вроде как показалось мне. Все подписчики канала знают, что ничего просто так не бывает. Что-то, да должно пойти не так. И это один из тех случаев! Пора проверить аппарат в деле.

Для сварки возьмем старый аккумулятор и никелевую ленту толщиной 0.15 мм. Установим время сварки 20 мс для каждого импульса. Это соответствует одному периоду переменного напряжения из сети. Если там 50 Гц, то это одна пятидесятая. В результате испытаний оказалось, что на самых коротких выдержках времени, ленту не то чтобы варит, а прожигает насквозь. Теперь это не аккумулятор, а сплошная вентиляция…

На других банках сварка проходила несколько иначе, прожиг был меньше, но зато лента между электродами разогревалась до красна. Это было довольно любопытно. При том на одних аккумуляторах лента приваривалась так, что ее практически не оторвать, а на других при том же времени сварки эффекта не было вообще. Лента в прямом смысле отлипала от корпуса, оставляя только две вмятины на металле. Разобраться в проблеме помог цифровой осциллограф, который способен записать сигнал для его дальнейшего изучения.

Причиной прожига аккумуляторов стало время работы силового трансформатора, которое не соответствует установленным значениям. Проблема тут явно программная, так как скетч разработчика неоднократно загружался на другую ардуинку, но результата это не дало. Сейчас по нашим установленным параметрам сигнал на оптопаре должен быть 10 и 60 мс. А по факту это время в несколько раз затянуто, 80 и 125 мс. Естественно этого времени хватает чтобы перегреть никелевую пластину между электродами и в некоторых аккумуляторах прожечь дно.

Если среди вас есть программисты, у меня просьба, посмотрите код и исправьте там ошибку. Это хороший с точки зрения простоты и повторения проект, но он оказался с котом в мешке. Мы пытались разобраться в дебрях данного кода, но максимум на что хватило знаний так это на визуализацию картинки при загрузке программы. В общем далекий я в этих делах, да и ладно!
Нужно выходить из ситуации.

В Китае есть готовые контроллеры для точечной сварки, заказываю и жду. Это одна из самых продвинутых версий плат. Модель NY-DO2X. Кроме того что она дает двойной импульс с паузой, так еще тут есть возможность регулировать мощность. Симистор тут установлен BTA100 рассчитанный на ток в 100 ампер. Рабочее напряжение 1200 В.

Размечаем и выпиливаем отверстия под новую панель управления. На этом этапе не торопимся чтобы не отрезать чего-нибудь криво. На плате видим несколько разъемов. На первый слева подается переменное напряжение номиналом в 9 вольт. На второй подключается кнопка от держателя электродов или внешняя педаль. Второй вариант хороший, если у вас ручка без кнопки, или же вам просто нравится работать с педалями. Трансформатор для питания платы можно выковырять из какого-нибудь старого блока питания от домашнего телефона. Тока в 300 мА хватит с головой.

В общем пробуем варить ленту к аккумулятору. Нажимаем на ручку, идет импульс и что у нас тут. Проварка толком не произошла и лента прилипла к электродам. Такое чувство как будто у трансформатора на 700 Вт не хватает мощности для проварки ленты на коротких выдержках. Не вопрос, одеваюсь и еду на радиорынок за более мощными микроволновочным МОТ-ами.

Слева направо трансформаторы: 700 Вт, 800 Вт и 900 Вт. Чем больше магнитопровод, тем больше мощность. Тут видно на сколько 900 Вт вариант больше своего предшественника. Размеры: длина 106 мм, высота 89 мм, ширина 66 мм.

Более продвинутые сварочники можно делать на софМОТах от отечественных микроволновок, но во-первых для них нужен огромный корпус, во-вторых это вес, в-третьих рука на такой редкий артефакт не у каждого поднимется. Не будем злить бога, и пустим под нож трансформатор привезенный с радиорынка. Спиливать вторичную обмотку удобней всего ножовкой по металлу. Медь довольно мягкая, потому режется довольно быстро.

Выбиваем провод из сердечника железным стержнем.В общей сложности данная операция занимает 20 минут. Медные косы не выбрасываем, а сдаем на металл и покупаем пиво. Обязательно извлекаем магнитные шунты, которые установлены для мягкой работы магнетрона и зачищаем края отверстий в магнитопроводе как это было показано ранее. В такой большой трансформатор без труда помещается 4 витка. При желании можно вместить и 5-тый, но я не стал переводить вазелин) Последовательно с мощным симистором припаиваем первичную обмотку только что перемотанного МОТ-а. Не жалеем припоя и делаем все как для себя.

Схема соединения просто элементарна. Справится даже ребенок. Пора испытать этот «второй» сварочный аппарат собранный в течение одного фильма. В одном из следующих выпусков будет вообще тройное фиаско политое сверху толстым слоем шоколада, там я еще на 600 баксов влетел, взяв поюзать чужую инфракрасную камеру. В общем канал это дорогое удовольствие. Впитывайте чужой опыт и чужие ошибки. В отличие от меня, вам за них платить не нужно. Все бесплатно.

Краткое руководство по использованию китайского контроллера. Зажимаем и держим красную кнопку примерно 4 секунды. Устройство при этом зайдет в режим калибровки сетевого напряжения. Его нужно выставить согласно реальным показаниям мультиметра вставленного в розетку. Зачем нужна эта функция, непонятно, но установленные цифры будут меняться пропорционально напряжению в сети.

Что означают лампочки над цифрами? Первый светодиод говорит о наличии питания. Второй светодиод горит когда нажата кнопка на ручке. Третий загорается только в момент наличия импульса. В общем первые три красные светодиода чисто информационные. Четвертая зеленая лампочка — это счетчик наработки, суммирует каждое нажатие на педаль или «концевик» внутри сварочной кучки. Сбрасывается счетчик двойным нажатием на красную кнопку. Дальше оранжевый светодиод. Первый устанавливает длительность «первого импульса». Выбирается он в периодах. Установим один что будет ровняться 20 мс. Второй светодиод задает мощность импульса. Поставим скажем 35 процентов. Минимум 30 максимум 99.9%. Зеленый светодиод между оранжевыми определяет паузу между импульсами. Так же в периодах. Поставим 2. Последние два оранжевые светодиода так же определяют длительность и мощность, но уже «второго импульса». Поставим 2 периода и мощность выкрутим на 100 процентов. Собственно все, теперь можно потыкать в какую-нибудь ленту и посмотреть как происходит сварка, изучить точки, подобрать режимы на контроллере и прочее.

Краткие характеристики получившегося аппарата для точечной сварки. Вес готового устройства вышел 5.7 кг. Переменное напряжение на вторичной обмотке МОТ-а составило 3.8 вольта. Максимальный ток зафиксированный при сварке показал 450 ампер. С этим связан один интересный эффект во время работы аппарата. Магнитное поле у проводов выходит настолько большим, что их разбрасывает друг от друга сантиметров на 20. Магнитопровод при этом довольно сильно притягивает любой рядом лежащий металл, потому тут не рекомендую использовать железный корпус для устройства, при сварке он будет издавать неприятные звуки.

Если накоротко закоротить вторичную обмотку, то даже 700 Вт МОТ способен нагрузить сеть до значений свыше 4 кВт. На сколько больше мне не известно, так как ваттметр уходит в защиту при достижении такой нагрузки. Ток вторичной обмотки при этом зашкаливает за 600 А, свыше предела измерения мультиметра. На входе первичной обмотки максимальный ток зафиксирован 21 ампер, при этом напряжение в сети проседает с 230 до 217 вольт.

При непрерывной работе сердечник у МОТ-а будет нагреваться, за 4 минуты его температура достигнет примерно 52 градуса. И это на холостом ходу без нагрузки. На практике при повышении температуры трансформатор начинает сильней варить, это может привести к прожигу аккумулятора. В этом случае справедливо обдувать трансформатор с помощью вентиляторов.

Переходим исключительно к сварке. Для начала посмотрим как должен выглядеть сигнал на осциллографе. Настройки: первый импульс один период 30 процентов, 2 периода отдыхаем, второй импульс два периода, мощность на всю катушку. Делаем сварную точку и записываем сигнал. Видим каким обрезанным выглядит период мощностью в 30 процентов. После него идет металл два периода отдыха, а затем идет мощный импульс с длительностью два периода и мощностью в сто процентов.

Контроллер благодаря отслеживанию перехода фазы через ноль, открывает симистор на 100 процентах практически в нуле роста амплитуды напряжения. При этом видно что напряжение и ток идут с небольшой задержкой относительно друг друга. При 50 процентах контролер открывает симистор только на половине полупериодов сетевого напряжения. Этот метод аналогичен с Широтно-импульсной модуляцией. Такой режим используется в регуляторах освещенности – диммерах. Яркость свечения лампы накаливания будет напрямую зависеть от площади обрезанной синусоидой. В нашем случае это нужно для всяких деликатных сварок.

Теперь наша задача довольно проста. Нужно приварить ленту для точечной сварки к аккумулятору. Но тут возникает пару вопросов. Какую ленту будем варить и к какому аккумулятору? Помните момент когда у нас сварочник с 700 Вт трансформатором отказывался приваривать никелевую ленту? Идентичная ситуация происходит с новым 900 Вт МОТ-ом.

В начале долго не мог понять в чем причина, но тут оказалось два важных момента. Высокотоковый аккумулятор, в отличии от обычного, имеет несколько толще стенки корпуса. Возможно и металл корпуса отличается. Никелевая лента у нас тоже довольно хитрая. В сумме всех этих факторов даже мощная сварка не способна дать желаемый результат.

Решение проблемы — сменить никелевую ленту на стальную. Она сверху тоже вроде как никелированная, но дальше будем ее называть просто стальной. Сварка на тех же установках что и раньше, приварила стальную ленту просто на ура. Отодрать ее кусачками без разрушений не выходит. Собранный аппарат полностью удовлетворил поставленные задачи.

Теперь разберем основные требования при точечной сварке. Длительность и мощность импульсов нужно подбирать таким образом, чтобы свариваемые места имели как можно меньше перегрев. Он проявляется в цветах побежалости вокруг точек сварки. Это не очень хорошо, так как в этих местах частично выгорает металл, что может привести к ослаблению прочностных характеристик соединения. Идеальная сварка выглядит так. Тут нет перегрева, точки белые, лента отрывается от тела аккумулятора с кусками. Именно такого результат мы должны добиться.

Подводные камни. Их очень много, в первую очередь тут нужно понимать физику протекания тока в металле. Металл в месте соприкосновения с электродами представляет току наибольшее сопротивление и потому место будет сильно нагреваться. Наша задача разогреть металл до такой степени, чтобы создалось так называемое сварочное ядро. Нагрев в этом процессе должен происходить не под самими электродами, а между листами металла. Сварные ядра при этом необходимо делать как можно быстрей, очень мощным и коротким импульсом. Если греть место сварки медленно, тепло будет разбегаться по аккумулятору кто куда, без достижения нужного результата.

Электроды, это вообще отдельный мир. Представьте вы долго варили сборку из аккумуляторов 18650 и в один момент решили их заточить. Концы вышли острые, красивые. Но при первых же сварных точках у нас выйдет пропаленный аккумулятор, так как электроды с большой вероятностью погрузятся в корпус банки. Некоторые такие аккумуляторы стоят целое состояние, и повредить один из них это недопустимо.

Что же происходит на самом деле? Дело в том, чем острей электрод, тем меньше его площадь контакта с металлом, в результате при одном и том же токе место у нас будет разогреваться быстрей. Сварное ядро образуется настолько быстро, что это приводит к расплавлению всего металла под электродом.

Еще один очень важный момент, электроды при сварке нужно держать строго перпендикулярно аккумулятору. Они не должны входить под углом. На контакте может образоваться небольшой скос, который рано или поздно приведет к прогару из-за неравномерного протеканию тока через электроды. На этом же примере становится понятно зачем необходим первый присадочный импульс на малой мощности.

На что влияет расстояние между электродами? В теории чем дальше они разнесены друг от друга, тем лучше. Меньше потерь будет на верхней шунтирующей заготовке. Но как показала практика тут можно играть с настройками, и какое бы расстояние не было, можно добиться хорошего качества сварных точек. Тут большую роль играет с какой шириной ленты вы работаете.

В общем настройки длительности и мощности импульсов решают все. У меня получалось приваривать 0.2 мм. ленту с такими прочностными характеристиками, что она отрывалась вместе с фрагментами корпуса аккумулятора. Все батареи в фильме были разряжены если что.

Рекомендации при выборе настроек сварки. В этом деле много факторов влияющих на конечный результат. К примеру: вы подобрали режим, который хорошо работает с одной и той же лентой и аккумуляторами. Но, если что-то одно поменяете, настройки тоже возможно придется менять. А теперь представьте что у вас кучка разношерстных аккумуляторов, как будете варить? Мощность и время сварки нужно настраивать от меньшего к большему. Поставили точку, лента оторвалась, ничего страшного, поднимаем мощность и смотрим. Теперь лента отрывается с потрохами. То что нужно. Ну что, вы все поняли?

Думаю стоит еще раз перечислить все факторы, которые могут на влиять на конечный результат точечной сварки.

Электропроводка в квартире. Специально для фильма был сделан удлинитель с сечением провода в 2.5 квадрата. Даже смотря на это, слабенький 700 Вт МОТ умудрялся просаживать сеть под нагрузкой.

Основные сварочные характеристики зависят от мощности трансформатора, от сечения силового провода, его длинны, количества витков, качества соединительных узлов с контактной ручной.

Важную роль играет материала электродов, расстояние между ними, заточка и сила прижима. Много определяет материал ленты для контактной сварки, его толщина, ширина и форма. Тип аккумулятора и толщина его стенок. Даже температуру МОТа стоит брать во внимание.

Исходя из всего вышеперечисленного, в каждом индивидуальном случае подбираются настройки для первого и второго импульса на контроллере для получения наилучших сварных ядер с наименьшими цветами побежалости.

Собранный аппарат для контактной сварки получился довольно компактным и универсальным. Он собирался только ради того, чтобы сварить аккумуляторы для шуруповёрта и паяльника с Китая, которому нужно питание 24 вольта. Часто при ремонтах не хватает портативного инструмента. Конструктор в виде ячеек под аккумуляторы 18650 мы печатали на 3D принтере, они упрощают задачу при формирования сборок с разными напряжениями и ёмкостями, позволяя складывать элементы в любой последовательности. Сборки соединяются между собой специальными пазами. Теперь самостоятельно перепаковать свой старый самокат не составит никакого труда.

Для справки. Съемка этого выпуска заняла чуть больше 2-х месяцев. Когда брался за изучение данной темы, даже подумать не мог что тут окажется так много нюансов. По стоимости бюджет фильма перевалил за предполагаемые границы, так как покупать запчастей пришлось практически на 2 сварочных аппарата. В общей сложности было израсходовано 3 метра никелевой ленты и испорчено 2 хороших аккумулятора. Пущено в расход два десятка плохих.
Ну все, видео озвучил, теперь можно идти бухать и готовится к следующему выпуску.

Как сказал Мастер Йода:
Тебя послушать — так сложно все. Слышишь, что сказал я?
― Ты должен чувствовать силу, она между тобой, мной и камнем, везде…
― Да… нооо нет



Полное видео проекта на YouTube
Архив с полезностями
Наш Instagram

Как правильно работать точечной сваркой

Из всех видов контактной сварки точечная применяется наиболее часто. До половины всех сварных конструкций сегодня производятся именно таким способом. Точечная сварка используется и в самолетостроении, и в машиностроении, и во многих других сферах. Этот метод сварки очень прост и универсален. Однако существуют некоторые тонкости, позволяющие улучшить качество соединения деталей и общую производительность работ. Именно о них и пойдет речь ниже.

SPOT-сварка, основные методики выполнения

Обойтись без применения сварки SPOT сегодня не может ни одна автомастерская. Этот метод очень удобен для соединения отдельных деталей, листов металла, элементов корпуса. Суммарно толщина соединяемых элементов может достигать при этом 6 миллиметров, а, при использовании мощных промышленных аппаратов, таким образом, вполне возможно сваривать стальные элементы до 20 мм толщиной. В зависимости от способа подведения тока к заготовке различают несколько основных видов сварки точечной. Лучше всего будет рассмотреть их на примерах.

Пример №1

Если требуется просто соединить заготовки, и к выполнению работы нет никаких препятствий, то проще всего использовать для выполнения сварочных работ двустороннюю методику точечной сварки. Для этого детали следует зажать между электродами с определенным усилием. Ток при выборе такой методики подается на оба электрода, т.е. с двух сторон одновременно.
Преимуществом этой методики является отличное качество сварного шва, поскольку зажим с двух сторон обеспечивает усилие, достаточное для формирования крепкой сварной точки. Но методика не лишена недостатков. Важнейший из них заключается в том, что, поскольку длина щипцов для зажатия заготовок довольно ограничена, выполнить соединение крупных деталей или узлов просто невозможно. Способ применяется для сварки узлов и открытых конструкция с отбортовкой.

Пример №2

Актуален, если возможности разместить электроды с двух сторон нет, поскольку свариваемые детали входят конструктивно в состав закрытого узла. В таком случае, для выполнения соединения можно применять одностороннюю точечную сварку. Методика не имеет ограничения по размеру соединяемых элементов, за исключением толщины. Зависимости от длинны щипцов для прикладывания электродов к детали в данном случае нет. Нагрев в данном случае происходит от тока, проходящего сквозь нижнюю деталь. Чтобы улучшить качество сварного соединения можно использовать специальные медные прокладки. Устанавливается она в том месте, где располагаются электроды. Это позволяет до некоторой степени повысить параметры протекающего сквозь детали тока и сделать сварную точку более прочной.
В том случае, если работа ведется с деталями, толщина которых отличается более чем в 3 раза, для выполнения сварки требуется подача тока к более толстостенной из соединяемых заготовок. Важно при этом избегать излишне близкой установки электродов, поскольку это значительно увеличивает риск наружного выплеска расплавленного металла. Такая методика сварки имеет немало преимуществ. Прежде всего, это низкое потребление энергии в силу небольшой площади сварочного контура, высокая производительность и уменьшение деформации элементов благодаря симметричности соединения деталей. Но, качество такой сварки в некоторой степени уступает сварке двухсторонней.
Возможные режимы точечной сварки
Аппараты, применяемые для SPOT-сварки, имеют два режима работы — «мягкий» и «жесткий». Для «мягкого» режима характерно продолжительное время сварки при небольших значениях тока. Для «жесткого», наоборот, малый период пропускания тока при его большой силе.

Основные параметры выполнения SPOT-сварки:

  • Время сварки. Размер сварного ядра, образующегося в точке контакта, зависит от этого параметра.
  • Сила тока. Параметр определяется химическим составом и суммарной толщиной свариваемых заготовок.
  • Усилие сжатия. Позволяет создать контакт между соединяемыми заготовками, деформирует их, предотвращая тем самым выплескивание расплавленного металла.
  • Диаметр рабочей части электрода, непосредственно контактирующей с заготовками.
Определяющим для всех этих параметров фактором является толщина заготовок. Поскольку наиболее распространенным материалом, используемым для выпуска металлопроката, является низкоуглеродистая сталь, имеет смысл рассмотреть «мягкий» и «жесткий» режимы именно на примере деталей, выполненных из нее. Поделитесь с друзьями:

Точечная сварка — особенности и преимущества технологии

Под точечной сваркой понимается процесс соединения металлических элементов в нескольких точках. Итоговая прочность соединения определяется составом электродов, методом проведения сварочных работ. Также на технические свойства сварки влияет величина сварочной ванны в соединении, а этот параметр напрямую зависит от типа электродов, диаметра стержней, длительности контакта.

Климатические условия проведения точечной сварки, температурный режим, состояние свариваемых деталей, сила тока, прижимное усилие сварщика, — все эти факторы влияют на качество стыка, долговечность соединения. Так как контактный метод стыковки считается термомеханическим видом, в конечном качестве швов большую роль играет квалификация сварщика.

Описание последовательности проведения точечной сварки

Перед сваркой металлические элементы, очищенные и подготовленные предварительно, стыкуются. Дальше элементы размещают между электродами, закрепленными в сварочном аппарате. Их необходимо зафиксировать.

Нагрев электродов сопровождается плавлением стержня и металла в зоне контакта. Затем образовывается общая сварочная ванна, где расплавленный металл электрода и детали закипает, образуя прочное сцепление.

Сварочный аппарат

Точечную сварку используют для соединения металлических деталей в сложных конструкциях. Отрасли применения оборудования для сварки: строительство, машиностроение, судостроение, авиация, производство промышленного оборудования, электротехника, электроника.

Аппарат для точечной сварки считается самым востребованным оборудованием, так как имеет высокое КПД, малые габариты, вес, считается мобильным и высокоточным устройством. Прибор работает в нескольких режимах сварки от одной до трех сотен ампер. При проведении сварок современными аппаратами зафиксировано уменьшенное сопротивление свариваемого металла в зоне контакта с электродами.

Основные преимущества контактной сварки:

  • высокая степень контроля при проведении сварок;
  • точность соединений;
  • высокие физико-механические свойства сварных швов;
  • мобильность, универсальность современных агрегатов для сварки;
  • экономия материалов и затрат;
  • высокая степень автоматизации процесса.

Говоря о точечной сварке, стоит отметить, что единственным недостатком описанного вида соединений считается отсутствие герметизации швов. Однако эту проблему легко решить с помощью дополнительной обработки защитными составами. К современным аппаратам описанного типа можно отнести споттеры, например.

Используйте передовые технологии для сварки!

Смотрите также: сварочные аппараты — инверторы

Все для точечной контактной сварки, МТ и МТР аппараты высокого качества по выгодной цене в Нижнем Новгороде вы можете купить в компании «Центр сварочных материалов»

КОНТАКТНАЯ СВАРКА ( СПОТТЕРЫ )

Споттеры

  

Используя возможности точечной сварки, споттер позволяет заметно сократить время ремонта таких повреждений, как, например, вмятины или вздутие кузовных панелей, глубокие царапины. Полезность такого аппарата в кузовном цехе переоценить трудно. 

  Что это такое?

   Споттер – это устройство для контактной сварки. По сути споттер является сварочным аппаратом, принцип действия которого основан на испускании значительного количества тепловой энергии в месте контакта свариваемых материалов при прохождении тока.
  Споттер (от англ. spot – «точка») – аппарат односторонней точечной сварки, который нашел свое применение именно при ремонте кузовных панелей автомобиля. В Западной Европе споттеры применяются уже более полувека. Позже они стали появляться в США, Японии и других странах. В России эти устройства известны достаточно давно, но их активное распространение на отечественном рынке началось только в последние несколько лет.
  Наиболее актуально применение споттера при ремонте объемных деталей кузова, к которым трудно подобраться с обратной стороны (двери, пороги и т. п.). Споттер позволяет приварить к поврежденной поверхности крепежный элемент, за который реально вытянуть вмятину, не тратя времени на разборку-сборку. Также с помощью ряда споттеров можно нагревать металл, что при некоторых небольших повреждениях позволяет вообще обойтись без вытягивания – металл сам принимает прежнюю форму (осаживается).

Как работает? 

Режим 1:В этом режиме используется обратный молоток или пуллер. Пуллер — специальное устройство, подключаемое к разъему пистолета. Этот режим используется для исправления небольших, неглубоких вмятин. Это наиболее часто встречающиеся повреждения, они легко выправляются и составляют большую часть работ, принося «быстрыe» деньги. Особенно позволяют насладиться качеством работы, машины последнего поколения, т.к. применяемые новые упругие металлы прекрасно вспоминают свои первоначальные формы.

Режим 2: Используется для приварки тянущих элементов с помощью специальных электродов. К тянущим элементам, волнистая проволока, прямые или крученые кольца (сережки), можно приложить значительное усилие, которое и позволяет исправить сильные повреждения, вплоть до восстановления порогов с замятыми ребрами.

Режим 3: Используется со специальным коротким омедненным электродом для осаживания выпуклостей от обратного молотка, пуллера, клеммы массы или от следов отвертки, которой случайно выдавили, метал при арматурных работах.


   

У разных моделей споттеров предусмотрен разный набор приспособлений и аксессуаров для работы, но в целом все они действуют схожим образом. С помощью споттера к поврежденной поверхности приваривают специальный крепежный элемент, за который затем необходимо вытянуть деформированную поверхность.

Некоторые споттеры позволяют нагревать металл угольными стержнями. В случае небольших повреждений можно при нагревании восстановить форму металлической детали.

Режим 4: В этом режиме используется угольный электрод, с помощью которого разогревается значительная поверхность листа. Нагрев позволяет осадить метал, и избавиться от «хлопуна» получаемого при вытягивании большой поврежденной поверхности.

Режим 5: На этом режиме с помощью специальных омедненных электродов приваривают элементы крепления молдингов и шумоизоляции, которые могли быть удалены в процессе ремонта или как правило, отсутствуют на новых деталях

Режим 6: Режим используется для приварки шайбы с помощью, которой крепится клемма массы аппарата. Правда этот режим используют и для вытягивания с помощь тех же колец и крюка с 2,5 килограммовым обратным молотком.

Режим 7: На этом режиме с помощью специального омедненного электрода (с магнитом для удержания привариваемого болта) вы сможете приварить болты под резьбу или саморезы под пластик. С их помощью устанавливаются плашки тормозных трубок, жгутов электрики или клемм массы, которые отсутствуют на новых деталях или были срезаны при проведении восстановительных работ.

    Также в комплект могут входить и сварные клещи, позволяющие сваривать листовой металл друг с другом по принципу контактной сварки. Принцип контактной сварки заключается в подаче сильного тока между двумя листами металла в строго определенной точке. Этот ток подается через медные электроды, причем свариваемые листы сильно прижимаются друг к другу с помощью рычажных сварочных клещей или ручной системы сжатия с усилением зажима. В течение около ¼ секунды листы нагреваются до предельной температуры плавления. Усилие, прилагаемое к электродам (около 150 кг), смешивает друг с другом молекулы металла, выполняя тем самым процесс сварки.
   Металл не должен полностью разжижаться, так как в этом случае он будет выдавлен при внезапном расширении, что приведет к образованию низкоконсистентного, пористого или просто полого ядра сварной точки.
   Фактически контактная сварка является просто современной аналогией метода, применяемого когда-то кузнецами: они нагревали два элемента докрасна, а потом ковали их молотом, чтобы прочно соединить. Сегодня электричество заменяет кузнечный горн, а усилие рычажных сварочных клещей пришло на смену молоту.
  Многие устройства обладают готовыми программами: необходимо лишь выбрать тип сварки (с помощью сварочного пистолета – односторонняя точечная сварка), тип крепежного элемента, толщину свариваемого металла и продолжительность сварки. Интерфейсы современных аппаратов приближены к человеку, оттого выполнить вышеперечисленные операции очень просто.
  Любой кузовщик может освоить работу споттером. Хотя, справедливости ради, стоит сказать: описание работы некоторых приборов будет представлять собой целый двухтомник. Однако на практике все не так страшно.

Виды аппаратов

    Принцип действия споттеров – сварка сопротивлением. Это один из самых быстрых и простых видов сварки. Он не требует высокой квалификации оператора и дает надежное соединение.
    Самые дешевые аппараты – это споттеры с отдельно стоящим трансформатором однофазного переменного тока. Они позволяют удалять вмятины, но малоэффективны при необходимости точечной сварки на оцинкованной стали и непригодны для стали с высокой ударной прочностью. Производители автомобилей такое оборудование не используют.
    Более мощные – споттеры с трансформатором трехфазного постоянного тока. Но наиболее современная технология – это споттеры, где вместо обычного трансформатора используется инвертор. Эта технология позволяет получить ток высокой частоты 2000 Гц, что, в свою очередь, заметно снижает вес и размеры трансформатора. Но главное отличие инвертора – не мощность и компактность, а высокое качество сварного соединения, соответствующего заводским стандартам (нет падения силы тока в процессе сварки). Такие аппараты могут работать практически с любыми металлами, используемыми в автомобилестроении.
   Впервые инверторную технологию в сварочных аппаратах применила в 1999 г. французская фирма Saitek. С тех пор многие производители сварочного оборудования применяют инверторы, которые обеспечивают большую мощность и силу тока на выходе при меньшем размере аппарата.

   Процесс сваривания скоротечен, вручную осуществить дозирование сварочного импульса очень трудно. В большинстве случаев эта задача решается с помощью цифровой электроники, управляющей режимами сварки. Споттеры с электронным управлением режимами сварки принято называть цифровыми.

Что бы работа, не подкинула сюрпризов, необходимо помнить следующее:
1. При подключении к электрической сети необходимо учитывать следующее. Сечение проводов подведенных к электрической розетке должно быть сечением не менее 2,5мм² (для аппаратов с 32А мощности сечение должно быть не менее 4мм²), если используется удлинитель, то сечение кабеля должно быть увеличено в зависимости от длины. Автоматические предохранители на распределительном щите должны быть с индексом кривой отсечки «D» т.е. с задержкой по срабатыванию, для модели на 230В 25А, для модели на 400В 16А. Все эти рекомендации возникают из-за самого метода сварки – метод короткого замыкания, иначе потери по сопротивлению на кабелях не позволят получить желаемый результат.
2. Зачищенные места необходимо очистить от пыли после подготовки поверхности, иначе происходит сильное искрение, больший расход наконечников, меньше комфорта в работе.
3. Клемму массы «земля» необходимо устанавливать как можно ближе к месту работ и не в коем случае на ставить на соседнею деталь.
4. Следить за прочностью контактов в местах крепления инструмента и массы. Плохой контакт провоцирует пробои и выход из строя мест крепления инструмента.
5. Приварка – например, при приварке волнистой проволоки необходимо, начинать с дальней точки и двигаться к массе, иначе будет шунтирование, ток будет идти по наименьшему сопротивлению и каждая последующая точка буде слабей предыдущей. При этом необходимо следить за тем, чтобы проволока не касалась детали всеми точками, а только той которую привариваем в данный момент.
6. Сила нажатия инструментом на деталь при сварке – просто дотроньтесь уверенно. Контактную сварку также называют сваркой сопротивлением. Если нажатие будет очень сильным, то и сварки может не произойти, сопротивление в месте контакта может быть близка к нулю, будет легкое прилипание.
7. При значительной площади повреждения детали, начинать вытяжку необходимо с краю двигаясь к середине по спирали. Это позволит избежать провала вокруг центра, за который обычно начинают вытягивать. Металл растягивается и как следствие хлопун обеспечен. Постепенное вытягивание по спирали позволяет избежать чрезмерной растяжки металла и как следствие сэкономленное время.

Точечная сварка

Способы точечной сварки и области ее применения.

Точечной контактной сваркой соединяют детали от 0,05 до 6 мм. Диапазон можно расширять от 10 микрон до 30 микрон.

Под точечную сварку детали изготавливают из листовых материалов, прессованных полуфабрикатов, штампованных, литых, кованных и обработанных резанием заготовок, чаще всего после штамповки.

Выбор того или иного способа сварки определяется толщиной детали, материалом, конструкцией узла, масштабом и характером производства, требованиями, предъявляемыми к качеству соединения, а также требованиями производительности процесса.

В зависимости от качества одновременно свариваемых точек и способа подвода тока на заготовку применяют разные способы точечной сварки.

1. Одноточечная двухсторонняя сварка.

 

2. Одноточечная односторонняя сварка.

 

Применяется чаще всего для приварки подшивки к каркасу.

3. Одноточечная односторонняя сварка пистолетом, прижимаемым вручную.

 

Нестабильное качество сварки. Применяется при приварке громоздких узлов в труднодоступных местах.

4. Двухточечная односторонняя сварка на медной подкладке.

 

Чем толще первая деталь, тем больше ток шунтирования. осуществляет сварку. Часть тока шунтирует через верхнюю деталь. Чтобы снизить сопротивление для сварочного тока применяют сварочную подкладку.

5. Двухточечная односторонняя сварка без шунтирования тока.

По такому принципу работают все контактные многоточечные мешины, созданные для сварки арматурных сеток на заводах ЖБИ.

Для листовых конструкций , для арматурных .

6. Двухточечная двухсторонняя сварка со спаренными трансформаторами.

 

Если шунтирование тока не значительное, то сварка крупногабаритных ответственных узлов в крупносерийном и массовом производстве.

7. Многоточечная односторонняя сварка с питанием от одного трансформатора с двумя раздельными вторичными обмотками.

 

 

Чередующиеся подключения через одно способствуют исключению шунтирования тока через верхнюю деталь.

8. Многоточечная односторонняя сварка с питанием от нескольких трансформаторов.

 

Два или три трансформатора отдельных при той же мощности потребляют меньше тока из силовой сети и равномернее нагружают ее фазы. .

9. Многоточечная двухсторонняя сварка с питанием от нескольких трансформаторов.

Если геометрия конфигурации свариваемой детали позволяет, то этот способ сварки является предпочтительным, т.к. .

Конструирование узлов и соединений точечной шовной сварки.

Конструктивные требования к узлам соединений определяются конструктивным процессом точечной шовной сварки и применяемым оборудованием.

Наиболее дешевым является универсальное оборудование. При его использовании желательно учитывать следующее:

1. Сечение детали и приспособлений из ферромагнитных сталей, вводимых в контур машины должно быть минимальным, т.к. магнитная сталь увеличивает индуктивное сопротивление контура в связи с тем, что магнитное поле контура, создаваемое током, наводит в этих сталях вихревые токи, на что расходуется энергия.

Разница сварочного тока 30-40%. С увеличением величины А при введении ферромагн. в контур сварочный ток будет уменьшаться.

2. При проектировании самих деталей необходимо предусматривать свободный доступ электродов к свариваемой зоне.

3. Толщина детали в зоне сварки под электродом не должна существенно отличаться, т.к. при соотношении толщин более 3:1 требуется применение технических приемов.

4. Желательно, чтобы все точки в узле можно было сварить в любой последовательности при минимальном шунтировании тока и деформации детали.

5. Если усилие от электродов воспринимается всем узлом, то его жесткость длжна быть достаточной, чтобы не вызвать деформацию.

6. Точки не должны располагаться в труднодоступных местах или вблизи ребер.

7. В пакете свариваемых деталей желательно иметь не более двух. Допустима сварка трех деталей для сварки неответственных изделий.

8. Нахлесточные соединения должны быть спроектированы при строгом соблюдении номинальных размеров литого ядра, шага между точками и величины нахлестки.

 

 

Относительная величина проплавления детали:

Глубина отпечатка:

Уменьшение проплавления А снижает надежность соединения, а увеличение деформации от электрода С приводит также к снижению прочности (снижается рабочее сечение).

Минимальное tш выбирают с учетом шунтирования тока в предыдущую точку.

Величина нахлестки lн должна быть в пределах 4dя с целью исключения выхода литого ядра за пределы кромок детали.

Чем выше теплопроводность металла, больше его толщина, тем больше должен быть шаг между точками.

Конструктивно, чем выше , тем лучше, но иногда возникает требование уменьшить до минимальных размеров с целью увеличения прочности. Поэтому в случае необходимости вместо точечной сварки надо переходить на рельефную и применяют плоские электроды на тех же контактных машинах.

При сварке Al сплавов увеличивается на 20%, а Cu сплавов – на 30-40%.

Подготовка деталей под сварку.

Точечная шовная сварка.

1.1 Подготовка поверхностей деталей:

-очистка;
-промывка;
-пассивирование ( т.е. создание коррозионностойкой защитной пленки).

1.2. Подгонка и правка.

1.3. Сборка и прихватка.

1.4. Антикоррозионная защита – иногда проводится перед сборкой и прихваткой.

1. Подготовка.

Детали из горячекатаной стали очищают дробеструйной и пескоструйной обработкой, щетками, травление в 10% h3SO4 с последующей промывкой водой и нейтрализацией щелочью.

Холоднокатаную сталь промывают холодной водой с последующей сушкой в камере.

При мелкосерийном и штучном производстве окалину можно удалить горелками с ацетилено-кислородным пламенем.

Алюминиевые сплавы травят в растворе KOH и NaOH, промывают, иногда пассивируют в растворах солей фосфора. После травления детали хранятся в пакетах в течение 5 суток.

Титановые сплавы очищают окислом HNO3 и HCl с промывкой и сушкой.

Медные сплавы – также HNO3 и HCl с промывкой и протиркой мест под сварку.

2. Правка.

На специальных приспособлениях, прессах или оправках, можно молотком.

Детали с малой жесткостью не требуют правки, если сборочно-сварочные операции обеспечивают требуемые свойства.

Подгонка обычно совмещается с правкой.

Качественной считается сборка, если отсутствует зазор или находится в пределах допустимого.

Проверить можно шаблоном

3. Прихватка.

Обязательна при сварке длинных деталей (150-200 мм) и деталей сложной формы, для сварки титановых и нержавеющих сталей (50-80 мм), направление – от середины к краям или от мест с наибольшей к местам с наименьшей жесткостью.

4. Антикоррозионная защита

С точки зрения коррозионной стойкости нахлесточные соединения – самые чувствительные к коррозии.

Для изделий, подвергающихся агрессивному воздействию, необходима антикоррозионная защита.

Лучше всего наносить перед сборкой. Это электропроводные смолы, грунты, клеи с длительным периодом полимеризации.

Кузова автомобилей варят сваркой по клею. Хорошо работает при знакопеременных нагрузках.

Автомобильные кузова варят по электропроводному грунту.

Применяют металлические защитные покрытия.

Применяют цинк, свинец, гафний, олово.

При сварке деталей, покрытых защитными металлическими покрытиями, возникают проблемы, связанные с тем, что цинк, олово, свинец плавятся при (гораздо) более низких температурах.

Низкая температура плавления защитных металлических покрытий приводит к тому, что покрытие в контакте деталь-деталь плавится при t=400-1100, и по этому жидкому слою растекаются линии тока, снижая плотность тока в зоне контакта, и стальные детали при выдавливании этого жидкого покрытия, попадая в контакт, не расплавляются.

Сварочные усилия 1,5-2р и ток 1,5-2р – надо приложить для формирования литого ядра между деталями.

При сварке несколькими импульсами задается число импульсов, длительность и время паузы. 2 – нержавеющие и титановые сплавы

Форма и диаметр рабочей поверхности электрода: с плоской или сферической рабочей поверхностью.

 

Особенности сварки деталей различной толщины.

При сварке деталей резко различной толщины возникает проблема со смещением литого ядра в более толстую деталь.

При этом тонкая может быть не проплавлена вообще.

Чтобы сместить ядро нужно увеличить плотность тока и уменьшить теплоотвод из тонкой детали в электрод.

Проще это сделать, уменьшив диаметр электрода со стороны тонкой детали, тогда теплоотвод будет уменьшен благодаря малым размерам электрода.

Можно взять электроды с разной теплопроводностью: со стороны тонкой детали – с высокой, со стороны толстой – с низкой.

Особенности сварки разнородных материалов.

1. Меньший диаметр электрода со стороны латуни.

2. Электрод с вольфрамовой вставкой со стороны латуни.

3. Теплоотражающий экран.

Особенности шовной сварки обечаек.

При сварке цилиндрических обечаек площадь контакта нижнего электрода с нижней деталью в несколько раз больше площади контакта верхнего электрода с верхней деталью.

Плотность тока в нижнем электроде меньше, а теплоотвод выше от нижней детали, поэтому литые ядра будут смещаться в верхнюю деталь.

Нужно взять нижний ролик намного меньшего диаметра, чем верхний.

Можно уменьшить ширину и радиус рабочей поверхности контактирующей детали.

Проблемы усугубляются, когда приходится варить разнотолщинные или разнородные детали.

Поэтому часто приходится уменьшать диаметр ролика, ширину и радиус рабочей поверхности и применять ролики с различными теплофизическими свойствами.

Также по теме:

Шовная контактная сварка.  Описание и прараметры шовной сварки.

Рельефная сварка. Технология и разновидности рельефной контактной сварки.

Что такое точечная сварка? (Полное руководство по процессу сварки)

Количество тепла зависит от теплопроводности и электрического сопротивления металла, а также от продолжительности воздействия тока. Это тепло можно выразить уравнением:

Q = I 2 Rt

В этом уравнении «Q» — это тепловая энергия, «I» — ток, «R» — электрическое сопротивление и «t» — время, в течение которого приложен ток.

Материалы для точечной сварки

Благодаря более низкой теплопроводности и более высокому электрическому сопротивлению сталь сравнительно легко поддается точечной сварке, а низкоуглеродистая сталь лучше всего подходит для точечной сварки.Однако стали с высоким содержанием углерода (углеродный эквивалент> 0,4 ​​мас.%) Склонны к низкой вязкости разрушения или образованию трещин в сварных швах, поскольку они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур.

Для оцинкованной стали (оцинкованной) для сварки требуется немного более высокий сварочный ток, чем для стали без покрытия. Кроме того, в случае цинковых сплавов медные электроды быстро разрушают поверхность и приводят к потере качества сварного шва. При точечной сварке сталей с цинковым покрытием необходимо либо часто менять электроды, либо поверхность кончика электрода «одевать», когда резак удаляет загрязненный материал, обнажая чистую медную поверхность и изменяя форму электрода.

Другие материалы, обычно свариваемые точечной сваркой, включают нержавеющие стали (в частности, аустенитные и ферритные марки), никелевые сплавы и титан.

Хотя алюминий по теплопроводности и электрическому сопротивлению близок к медным, температура плавления алюминия ниже, что означает, что сварка возможна. Однако из-за его низкого сопротивления при сварке алюминия необходимо использовать очень высокие уровни тока (в два-три раза выше, чем для стали эквивалентной толщины).

Кроме того, алюминий разрушает поверхность медных электродов в очень небольшом количестве сварных швов, а это означает, что добиться стабильного высокого качества сварки очень сложно. По этой причине в настоящее время в промышленности можно найти только специализированные области применения точечной сварки алюминия. Появляются различные новые технологические разработки, которые помогают обеспечить стабильную высококачественную точечную сварку алюминия.

Медь и ее сплавы также могут быть соединены точечной сваркой сопротивлением, хотя точечная сварка меди не может быть легко достигнута с помощью обычных электродов для точечной сварки из медных сплавов, поскольку тепловыделение электродов и заготовки очень похоже.

Решением для сварки меди является использование электрода, изготовленного из сплава с высоким электрическим сопротивлением и температурой плавления, намного превышающей точку плавления меди (намного выше 1080 ° C). Материалы электродов, обычно используемые для точечной сварки меди, включают молибден и вольфрам.

Где применяется точечная сварка?

Точечная сварка находит применение в ряде отраслей, включая автомобилестроение, аэрокосмическую, железнодорожную, бытовую технику, металлическую мебель, электронику, медицинское строительство и строительство.

Учитывая легкость, с которой точечную сварку можно автоматизировать в сочетании с роботами и системами манипуляции, это наиболее распространенный процесс соединения на производственных линиях большого объема и, в частности, был основным процессом соединения при строительстве стальных вагонов на протяжении более 100 лет. .

Сварка кузовов на автомобильной производственной линии.

Часто задаваемые вопросы по теме

Что такое точечная сварка? Тщательное понимание

0

Последнее обновление:

Точечная сварка, также известная как контактная сварка сопротивлением, считается одним из старейших видов сварки.Сварщики считают этот метод наиболее эффективным при соединении двух или более металлических листов. Техника включает приложение огромного давления, тепла и электрического тока через металлические листы. Таким образом вы устраните сопротивление металлических листов, ведущее к сплавлению.

На протяжении многих лет точечная сварка находила применение в различных секторах экономики. Такие предприятия, как автомобилестроение в обрабатывающей промышленности, используют точечную сварку листового металла.По завершении облицовки полученный сварной шов используется для изготовления кузовов автомобилей.

Как работает точечная сварка?

Во-первых, давайте разберемся в этапах процесса точечной сварки. Вот обзор.

1. Выравнивание деталей и металлических листов

Перед началом сварки все детали и металлические листы выравниваются соответствующим образом. Это очень важно, так как после того, как листы будут сварены, их невозможно будет отсоединить.Неправильное выравнивание заготовок может заставить вас повторить процедуру заново, используя новые металлические листы.

2. Нажимные электроды

Процесс подачи электродов включает выбор подходящих электродов для сварки ваших деталей. Большинство сварщиков предпочитают использовать электроды из чистой тугоплавкой меди из-за их повышенной способности противостоять окислению и сохранять тепло. Эти электроды также идеальны, поскольку они содержат части молибдена (Mo). Известно, что МО имеет высокую температуру плавления, достаточную для предотвращения расслоения.

3. Пропускание тока через электроды

В этом процессе вам необходимо расположить электроды в правильных обозначенных местах. Наступите на блокнот на вашем сварочном аппарате, чтобы генерировать необходимый электрический ток. Пошаговый режим будет генерировать электрический ток высокого напряжения. Затем ток течет через электроды и металлические стержни в металлические листы. В результате сопротивления металла электрическому току выделяется тепло, плавящее металлический лист, и образуется сварной шов.

Выделяемое тепло ограничивается только областью контакта между электродом и сварным швом. Прижимайте электроды к металлическим листам с разумной силой, чтобы получить качественный выход. На этапе выдержки отключите ток, поддерживая давление, чтобы сваренный самородок остыл.

Тип детали, с которой вы будете работать во время точечной сварки, будет определять тип и количество используемого тока. Например, время, необходимое для прохождения тока, определяется толщиной заготовки.Как только все ваши листы будут точно сварены, снимите и переставьте электроды, чтобы подготовиться к новому сеансу сварки.


Материалы, используемые при точечной сварке

Существуют различные виды сырья для точечной сварки. Помимо металлических, вы можете использовать сталь, никелевые сплавы, титан и проволочную сетку. Сталь широко используется в автомобильной промышленности из-за ее высокого электрического сопротивления и плохой проводимости. Автомеханики предпочитают низкоуглеродистую сталь высокоуглеродистой, потому что она не трескается.

Точечная сварка может быть затруднена из-за различных факторов. К наиболее распространенным относятся использование оцинкованной стали и алюминия. Эти материалы требуют высокого уровня электрического тока для сварки и более длительного времени сварки, в отличие от стали.

Другой фактор — неподходящая толщина сварочного материала. Для точечной сварки необходимо использовать материалы толщиной около 3 мм. Если вы используете листы разных размеров, всегда поддерживайте соотношение 3: 1, чтобы получить качественные сварные швы.

Кредит: Fusionstudio, Shutterstock

.

Параметры точечной сварки

1. Сила электродов

Сила электродов — это количество энергии, необходимое для соединения или плавления ваших металлических листов. Чем выше количество энергии, тем больше тепла будет произведено. В этом случае инженерам следует проявлять особую осторожность, чтобы не ухудшить качество сварного шва.

Иногда необходимо увеличивать сварочный ток для увеличения сварочного усилия.Убедитесь, что увеличение находится на умеренном уровне, чтобы уменьшить образование брызг между листами и электродами. В случае образования брызг электроды прилипнут к металлическим листам и испортят окончательный сварной шов.

Точечная сварка также требует приложения минимального давления. Минимальное давление помогает сохранить электрический ток и тепло, выделяемое металлическими листами и электродами. При сильном давлении образуется небольшое пятно, которое снижает проникающую способность сварного шва.

2.Сжать время

Время сжатия, также называемое запрограммированным временем сжатия, представляет собой разницу между приложением начального усилия электрода и начального тока к заготовке. Этот параметр работает за счет стабилизации сварочного наконечника перед подачей на него электрического тока. Пропуск этого шага может привести к изгибу, преждевременному износу электрода или изгнанию межфазной границы.

Увеличение продолжительности сжатия необходимо для получения качественных сварных швов. С другой стороны, это расширение также может привести к увеличению эксплуатационных расходов и уменьшению количества сварных швов за сеанс.Ограничение времени сжатия может привести к выталкиванию металла или получению некачественных сварных швов. Перед началом сварки убедитесь, что вы заранее запрограммировали время сжатия. Программирование осуществляется от источника питания, чтобы обеспечить эффективную стабилизацию силы электрода.

3. Время сварки

Время сварки — это продолжительность подачи электрического тока на заготовки или металлические листы. Это время обычно рассчитывается с использованием циклов линейного напряжения. Однако точно рассчитать время сварки сложно.Это в значительной степени зависит от активности, проводимой вокруг места сварки.

При определении времени сварки следует учитывать следующие факторы:

  • Используемый тип и величина тока должны обеспечить качественный сварной шов
  • Убедитесь, что время сварки очень короткое
  • При сварке толстых листов необходимо время сварки, чтобы образовался самородок большого диаметра
  • Выберите параметры, снижающие вероятность износа электродов
  • Измените продолжительность сварки во время автоматической правки наконечника и поддерживайте постоянное значение контактной поверхности электрода

4.Время удержания

Время удержания — это период после сеанса сварки. В это время электроды остаются прикрепленными к металлическому листу, чтобы постепенно охладить зону сварки. После затвердевания расплавленной массы удалите сваренные детали с поверхности сварки перед началом нового сеанса.

Превышение времени выдержки приведет к излишнему распространению тепла по сварному шву. Это распространение тепла может вызвать нагрев электродов и их износ. Высокоуглеродистые материалы требуют небольшого времени выдержки.В таких материалах появляются трещины, и они становятся хрупкими при длительной выдержке. Удаление электродов до затвердевания самородков может привести к разрыву сварных швов или получению слабых сварных швов.

Кредит: Прафан Джампала, Shutterstock

Применение точечной сварки

1. Производство электроники

Точечная сварка широко используется для производства таких изделий, как газовые датчики, солнечные панели, переключатели, высоковольтные кабели и печатные платы.Известно, что этот метод имеет высокое электрическое сопротивление, что делает его идеальным для изготовления сложных и хрупких электронных устройств.

2. Сплавление гвоздей

Значительная часть населения не осведомлена о том, что точечная сварка является одним из методов соединения валков гвоздей. Приварка стальной проволоки к гвоздям обычно выполняется на высоких скоростях с использованием магазинов пневматического пистолета для гвоздей. Чтобы увеличить количество изготавливаемых гвоздей, сварщики могут использовать круги для сварки швов. Использование этих кругов гарантирует производительность 1200 гвоздей в минуту.

Перед тем, как приступить к сварке гвоздей, убедитесь, что применяемый электрический ток точный. Сосредоточение вашего электрического тока должно быть в основном в точке, где гвоздь находится под сварочным колесом. Сосредоточение внимания на электрическом токе приведет к аккуратной фиксации гвоздей в готовности к сварке.

3. Автомобильная промышленность

Точечная сварка широко известна в автомобилестроении, поскольку ее стоимость невелика и она легко доступна. Этот метод также является быстрым и обеспечивает эффективный и простой способ сварки листового металла для производства автомобилей.Производители также могут извлечь выгоду из небольшого количества времени, потраченного на этот метод, и разработать больше автомобилей в смену, что приведет к максимальному увеличению прибыли.

Точечная сварка требует особых навыков. Этот метод может эффективно использоваться элементарным обученным персоналом или запрограммированными роботами, что обеспечивает плавность производственного процесса.

4. Стоматология

Точечная сварка применяется в зуботехнических лабораториях для нескольких процедур. Метод используется для нагрева или ремонта ортодонтических материалов с помощью электропайки.Ортодонт может использовать точечный сварочный аппарат для отжига проволоки, используемой для крепления зубных имплантатов.

5. Производство аккумуляторов

Электрическое сопротивление используется для точечной приваривания лент к никель-металлогидридным, литий-ионным аккумуляторам или никель-кадмиевым элементам при производстве аккумуляторов. Точечной сваркой соединяются тонкие никелевые полоски с выводами аккумулятора. Этот метод предпочтительнее обычного процесса пайки, поскольку он предотвращает частый нагрев батареи.

Преимущества использования точечной сварки

Известно, что точечная сварка дает короткие результаты.Во время точечной сварки выделяемого тепла достаточно для равномерного и быстрого последовательного склеивания двух металлических листов. Несмотря на оперативность метода, заготовки никогда не деформируются.

Точечная сварка — один из старейших и широко известных видов сварки. Этот метод хорошо известен и легко применим при сварке различных тонких металлов, таких как никель и нержавеющая сталь. Поскольку этот метод прост для понимания и применения, он широко используется в нескольких секторах, таких как авиация, автомобилестроение, строительство и строительство.

Точечная сварка имеет высокую совместимость, эффективность и однородность. По сей день все заинтересованные стороны в точечной сварке проделали большую работу, чтобы проверить и доказать, что этот метод является лучшим.

Сварка методом электрического сопротивления требует минимального количества энергии и электроэнергии. Этот метод обеспечивает гораздо более эффективный способ использования электричества и энергии, чем другие методы сварки, такие как MIG и TIG.

Точечная сварка сокращает производственные затраты инженеров, поскольку она относительно дешева в эксплуатации.Этот процесс также позволяет использовать роботов, увеличивающих производственные мощности. По этой причине точечная сварка легко сочетается с другими сложными методами производства, особенно в таких областях, как сборочная линия производства.

Недостатки сварки трением

  • Требуется большая рабочая зона

Точечная сварка не может выполняться в небольшом или ограниченном рабочем пространстве. Метод предполагает использование большого количества тепла и вредных газов.Таким образом, этот метод требует, чтобы у вас была большая и хорошо вентилируемая рабочая зона.

Сварочные пистолеты, используемые при точечной сварке, тяжелые и требуют большой прочности при их использовании. Такие характеристики делают метод очень опасным, особенно для пожилых сварщиков. Большое количество тепла, выделяемого во время сварки, может вызвать серьезные ожоги при контакте с кожей сварщика.

Сварщики также всегда находятся рядом с опасными испарениями и искрами, которые представляют значительный риск для их здоровья. К другим рискам, представляемым сварщикам, относятся аварии и травмы, особенно рук и пальцев.

  • Точечная сварка может быть слабой

Точечная сварка не подходит для сварки более толстых материалов. Окончательный сварной шов будет низкого качества, так как точечный шов не будет проплавлен должным образом. Из-за этого недостатка проекты, выполненные с помощью точечной сварки, легко распадаются, и вам нужно регулярно ремонтировать их.

Часто задаваемые вопросы

1. Можно ли точечной сваркой толстых материалов?

Точечная сварка в основном используется для соединения тонких материалов толщиной около 3 миллиметров.При сварке компонентов разных размеров убедитесь, что соотношение толщины не превышает 3: 1. Прочность окончательного сварного шва будет зависеть от количества и размера каждого материала. Конечный продукт должен иметь диаметр точечной сварки от 3 мм до 12,5 мм.

2. Можно ли точечно сварить алюминий?

За прошедшие годы сварочная промышленность постепенно перешла от использования стали к использованию алюминия. Эта замена произошла во многих приложениях, таких как автомобилестроение, где вес является важным компонентом.Большинство сварщиков предпочитают использовать трехфазную электроэнергию для точечной сварки и производства легких алюминиевых изделий.

Большое количество электроэнергии, необходимое для такой сварки, делает точечную сварку наиболее подходящим методом. Время цикла, в течение которого при точечной сварке подается электрический ток, составляет 0,1 секунды или меньше.

3. Как работает машина для точечной сварки?

Сварка сопротивлением связана с сопротивлением материала протеканию тока. В этом процессе окончательный сварной шов формируется за счет сочетания давления, времени и тепла.Сопротивление материала вызовет образование локального тепла для плавления материалов. Свариваемые детали обычно удерживаются давлением наконечников электродов и клещей.

Наконечники электродов и клещи также работают как проводники, по которым течет электрический ток во время цикла сварки. Продолжительность сварки обычно определяется несколькими факторами. Эти факторы включают:

  • Толщина материала
  • Площадь поперечного сечения контактных поверхностей сварочного наконечника
  • Тип и величина тока

Заключение: точечная сварка

Точечная сварка лучше всего применяется, когда требуются сварные швы с малым поперечным сечением.Сварщики также могут повторять этот метод столько раз, сколько захотят. Им нужно только проверить размер заготовки. Повторная точечная сварка повысит прочность сварного шва и продлит его срок службы. Армирование гарантировано высокой стабильностью метода. Сварщики также могут улучшить качество сварки, задав условия брызг, близкие к параметрам сварки.


Кредит предоставленного изображения: Nordroden, Shutterstock

Что такое точечная сварка? — Монро Инжиниринг

Точечная сварка, также известная как точечная контактная сварка, представляет собой процесс сварки, при котором для соединения двух или более металлических поверхностей используется электрический ток.Обычно он используется для соединения листового металла. По мере того, как соответствующие металлические поверхности нагреваются, они плавятся вместе за счет тепла, создаваемого электродами. Чтобы узнать больше о точечной сварке и о том, как она работает, продолжайте читать.

Основы точечной сварки

Для точечной сварки необходимо использовать электроды из медного сплава для фокусировки электрического тока на небольшом участке между соединяемыми металлическими поверхностями. Электроды также предназначены для создания давления, которое отвечает за удержание заготовок на месте.Поскольку электроды из медного сплава выделяют тепло, металлические детали контролируемым образом сплавляются.

Есть три основных этапа точечной сварки. Первый этап включает нанесение электродов из медного сплава на металлические детали. Затем электрический ток прекращается, хотя электроды присутствуют. После прекращения подачи тока металлические детали охлаждаются с помощью специальных каналов, проходящих через центр электродов из медного сплава.

Преимущества точечной сварки

Точечная сварка дает несколько преимуществ, одно из которых — способность закаливать заготовки.Поскольку он использует тепло для плавления и плавления поверхностей металлических деталей, он имеет тенденцию делать их более твердыми.

Точечная сварка — это еще и быстрый процесс сварки. Согласно Википедии, среднее время точечной сварки составляет всего 0,01–0,63 секунды. Как и в случае с другими сварочными процессами, время сварки зависит от толщины заготовок. Более толстые заготовки обычно имеют более продолжительное время сварки, чем более тонкие заготовки.

Недостатки точечной сварки

С другой стороны, точечная сварка имеет некоторые потенциальные недостатки.Хотя точечная сварка увеличивает прочность соединяемых деталей — по крайней мере, в тех областях, где они соединяются, — она ​​также может вызвать их деформацию. Площадь нагреваемых деталей существенно сузится, что приведет к короблению.

К сожалению, точечная сварка не особенно привлекательна. Легко увидеть, где именно две детали были соединены точечной сваркой. В швах проплавлен материал, который выглядит неаккуратно и некрасиво. Конечно, не во всех случаях требуется красивый или чистый сварной шов.Тем не менее, это все еще потенциальный недостаток точечной сварки по сравнению с другими сварочными процессами.

Заключение


Существует около десятка различных видов сварочных процессов, один из которых — точечная. Это называется «точечной сваркой», потому что она фокусирует тепло на небольшой и точной области соединяемых деталей.

Нет тегов для этого сообщения.

Что такое точечная сварка? | Полное руководство и определения по точечной сварке

Точечная сварка — это тип контактной сварки сопротивлением, при которой два или более металлических листа свариваются вместе с применением давления и тепла к сварной части.

В процессе точечной сварки используются два электрода из медного сплава, которые фокусируют сварочный ток на небольшой площади и удерживают листы вместе. Этот процесс включает в себя давление и электрический ток, который создает тепло через канал тока через резистивные материалы, такие как низкоуглеродистые стали.

Как работает точечная сварка?

Точечная сварка — это разновидность контактной сварки, которая является одним из старейших процессов сварки, при которых свариваются два или более листов металла без присадочных материалов.

Точечная сварка заключается в приложении давления и нагрева к области сварного шва с помощью электродов из медного сплава. Эти электроды пропускают электрический ток через сварные сегменты. По мере плавления материала детали плавятся. В этот момент ток отключается, а давление на электродах поддерживается. Это позволяет расплавленному «самородку» затвердеть и создать соединение.

Электрический ток использует электроды из медного сплава для передачи тепла заготовке, создавая сварной шов.Причина, по которой медь используется для электродов, заключается в том, что она может поддерживать высокую теплопроводность и имеет низкое электрическое сопротивление по сравнению с большинством других металлов. Это гарантирует, что тепло создается в деталях, а не в электродах.

Степень нагрева зависит от трех факторов:

  1. теплопроводность
  2. электрическое сопротивление металла
  3. количество времени, в течение которого подается ток

Формула, используемая для выражения тепла:

Q = I 2 Rt

Q = тепловая энергия

I = ток

R = электрическое сопротивление

t = время, на которое подается ток

Материалы для точечной сварки

Точечная сварка имеет более низкую теплопроводность и более высокое электрическое сопротивление.По этой причине сталь легко поддается точечной сварке, а низкоуглеродистая сталь — лучший материал для точечной сварки. С другой стороны, высокоуглеродистые стали не являются идеальным материалом для точечной сварки, потому что они часто ломаются или трескаются в сварных швах и образуются твердые или хрупкие микроструктуры.

Для оцинкованной стали с цинковым покрытием требуется более высокий сварочный ток для сварки, чем для стали без покрытия. К сожалению, в случае цинковых сплавов медные электроды быстро повреждают поверхность и приводят к плохому качеству сварки.Для точечной сварки оцинкованных сталей требуется частая замена электродов или необходимость «зачистки» поверхности электрода. Термин «одетый» в этом контексте означает, что резак избавляется от загрязненного материала, чтобы открыть чистую медную поверхность и изменить форму электрода. .

Другой материал, обычно используемый при точечной сварке:

  • Нержавеющая сталь (аустенитные и ферритные марки)
  • Никелевые сплавы
  • Титан

Температура плавления алюминия низкая, хотя алюминий имеет такие же теплопроводность и электрическое сопротивление, как и медь.Эта низкая точка сварки делает сварку возможной. Поскольку алюминий имеет низкое сопротивление, для сварки материала требуется очень высокий ток. Например, алюминий потребляет в два-три раза больший ток, чем сталь такой же толщины.

Уже после пары сварных швов алюминий повреждает поверхность медных электродов. Это означает, что добиться стабильной качественной сварки крайне сложно. В результате этой трудности в торговле находят только специализированные применения алюминия.К счастью, появляются новые технологические разработки, которые помогают обеспечить стабильную высококачественную точечную сварку алюминия.

Еще одним материалом, который можно соединять точечной контактной сваркой, является медь и ее сплавы. Однако точечная сварка меди не может быть просто выполнена традиционным электродом для точечной сварки из медного сплава, потому что тепло, создаваемое электродами и заготовкой, слишком похоже.

Лучший способ сваривать медь — использовать электрод, сделанный из сплава с чрезмерным электрическим сопротивлением и температурой плавления, намного превышающей точку плавления меди.Например, намного выше, чем 1976 градусов по Фаренгейту.

Материалы электродов, обычно используемые для точечной сварки меди:

Где используется точечная сварка?

Отрасли, в которых используется точечная сварка:

  • Автомобильная промышленность
  • Аэрокосмическая промышленность
  • Строительство и строительство
  • Медицинский корпус и сооружение
  • Мебель металлическая
  • Рельс
  • Белые товары
  • Электроника

Точечную сварку можно легко автоматизировать при использовании с роботами и системами манипуляции.Это делает его идеальным для процесса соединения на производственных линиях большого объема. За последние 100 лет точечная сварка была основным методом соединения при строительстве стальных вагонов.

Как работает точечная сварка

Точечная сварка — это метод, обычно используемый для склеивания металлов в листы толщиной не более 3 миллиметров. В отличие от других методов сварки, точечная сварка может создавать точные соединения без чрезмерного нагрева, который может повлиять на свойства остальной части листа.Это достигается за счет подачи большого количества энергии за короткое время для создания контролируемых и надежных сварных швов.

Типичные аппараты для точечной сварки используют два электрода из медного сплава, которые располагаются над областью, где должно быть выполнено соединение. Два свариваемых листа металла зажимаются двумя электродами, в то время как через них проходит большой электрический ток. Этот метод также известен как контактная точечная сварка, поскольку количество тепла, выделяемого на точку, напрямую связано с сопротивлением между электродами, амплитудой тока и продолжительностью приложенного электрического тока.

Как следствие, разные металлы с разной толщиной требуют разных амплитуд тока, типов электродов и временных интервалов. Например, если машина не отрегулирована должным образом, она может в конечном итоге передать слишком мало или слишком много энергии склеиваемым листам. В первом случае количества энергии было бы просто недостаточно, чтобы расплавить металлы и связать их, тогда как при подаче слишком большого количества энергии листы будут чрезмерно плавиться, создавая в них единое целое, а не сварной шов.

Энергия, выделяемая при склеивании двух листов, должна быть доступна мгновенно. В случае высоких требований к мощности источник питания обычно оснащается накопителем энергии, в противном случае этот конструктивный элемент оказывается совершенно бесполезным.

Электрический ток, необходимый для таких приложений, вырабатывается с помощью понижающего трансформатора (с электродами, образующими вторичную цепь устройства), который снижает напряжение и увеличивает ток (напряжение между двумя электродами редко превышает 1.5 вольт, за исключением случаев, когда между ними нет гальванической связи, когда напряжение увеличивается до 5-10 вольт, а электрический ток может достигать значений до 100000 ампер).

Точечная сварка — Tec-Option

Точечная сварка — это наиболее часто используемый вид контактной сварки. Этот метод включает пропускание электрического тока через электроды, прикрепленные к двум отдельным металлическим поверхностям, прижатым друг к другу. Это действие генерирует тепло, которое плавит и сплавляет детали, образуя «точечные сварные швы» — в одном или нескольких локальных положениях.


Ниже приводится обзор точечной сварки с описанием того, как работает этот процесс, его преимущества и сравнение с альтернативными методами.

Как работает точечная сварка?

В процессе точечной сварки используется токопроводящий нагрев. Сопротивление, испытываемое приложенным электрическим током, генерирует тепло, которое плавится и, в конечном итоге, сплавляет вместе две или более отдельных металлических детали.

В традиционных операциях точечной сварки используются электроды из медного сплава, которые удерживают детали на месте и облегчают прохождение тока в обрабатываемую деталь.Сварщики применяют короткие импульсы электрического тока, которые нагревают и сплавляют определенные участки детали. После плавления ток больше не требуется. Однако электроды продолжают оказывать давление на заготовку до тех пор, пока расплавленный металл не остынет и не затвердеет, образуя прочное сварное соединение. Размер и форма используемых электродов влияют на размер и форму получаемых сварных швов.

Преимущества точечной сварки

Точечная сварка дает профессионалам отрасли множество производственных преимуществ, например:

  • Операции быстрее и проще. Точечная сварка не требует специальных навыков, а это качество снижает объем обучения, необходимого для существующих и потенциальных сотрудников.
  • Снижение материальных затрат. Процесс точечной сварки не требует использования флюса или присадочного материала для образования соединения, что снижает общие материальные затраты на такие операции.
  • Более безопасные условия труда. При точечной сварке не используется открытое пламя для создания швов, что снижает вероятность ожогов или пожаров.
  • Лучшее размещение автоматизации. Операции точечной сварки легко поддаются автоматизации, что приводит к более быстрым и экономичным производственным операциям.

Точечная сварка по сравнению с другими методами сварки

По сравнению с другими методами сварки, точечная сварка имеет много преимуществ (как указано выше). Вот сравнение этого процесса с некоторыми доступными альтернативными методами сварки:

  • По сравнению со сваркой MIG и TIG: Операции точечной сварки обычно намного быстрее, чем операции сварки MIG и TIG.Они также несут меньшие требования к навыкам и опыту, минимальные требования к материалам и меньший риск теплового искажения. Однако, хотя операции сварки MIG и TIG занимают больше времени — часто требуя дополнительной обработки для устранения термической деформации и других проблем, связанных с обработкой поверхности, — они, как правило, обеспечивают более прочные и долговечные сварные швы.
  • По сравнению с проекционной сваркой: Точечная сварка обычно используется для более тонких деталей и деталей с углами. Напротив, выступающая сварка обычно используется для сварки более толстых материалов и деталей, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации.Процесс выпуклой сварки одновременно создает большее количество более прочных и эстетичных сварных швов, чем процесс точечной сварки с меньшими требованиями к нагреву и давлению. Однако он требует использования выступов одинаковой высоты для достижения прочного соединения и не подходит для металлов, таких как медь и латунь.

Решения для качественного оборудования для точечной сварки от Tec-Option

Основанная в 1996 году, Tec-Option с тех пор зарекомендовала себя как ведущий поставщик качественных решений для сварки и сборки.Мы предлагаем широкий выбор автоматических сварочных систем, включая аппараты для точечной сварки, для удовлетворения широкого спектра сварочных нужд. Если вам нужна прочная, эффективная и экономичная сварочная система, наши специалисты могут помочь вам спроектировать, спроектировать и собрать ее в точном соответствии с вашими требованиями.

Чтобы получить дополнительную информацию о наших решениях для сварочного оборудования, свяжитесь с нами сегодня.

Принцип работы контактной точечной сварки (RSW) и преимущества-недостатки

Контактная точечная сварка — сравнительно современный сварочный процесс.Он пришел в сферу сварки в период с 1900 по 1905 год. Это наиболее широко используемый резистор. способ сварки. Основное назначение метода контактной точечной сварки — соединение двух-четырех металлических листов легкой толщины внахлест (толщиной до 3 мм).

Сначала работа очищается и удаляются все типы загрязнений, такие как жир, масло, грязь, окалина и краска. Поверхность электродов также сделана очень чистой. Для скрепления металлических листов одновременно используются два медных электрода.Ток проходит через электроды, а затем в металлические листы. Из-за сопротивления в воздушном зазоре в точках контакта выделяется тепло. Поскольку медь является отличным проводником, тепло так быстро отводится к металлу. Поскольку металл (заготовка) плохо проводит тепло по сравнению с медным электродом, тепло остается в воздушном зазоре. Таким образом, тепло остается в одно место, создающее сильный эффект, и металл плавится в этом желаемом месте. Период рассеивания тепла очень мал, и в это время металл плавится, а затем становится твердым, и, таким образом, образуется соединение.

Шаги, выполняемые при контактной точечной сварке, показаны на следующей диаграмме

.


Преимущества точечной сварки сопротивлением

  • Сравнительно низкая стоимость
  • Метод
  • точечной сварки сопротивлением (RSW) не требует высококвалифицированного рабочего.
  • Искажение или коробление деталей устранено, хотя остаются некоторые углубления или вмятины.
  • Шов очень однородный.
  • Возможна как автоматическая, так и полуавтоматическая работа.
  • Нет необходимости в подготовке кромок.
  • Сварку можно выполнять в быстрой последовательности. Чтобы сделать стык, нужно всего несколько секунд.

Недостатки RSW

  • Стоимость оборудования высока, поэтому она может повлиять на начальную стоимость.
  • Для обслуживания и контроля необходимы квалифицированные сварщики или техники.
  • Некоторые металлы требуют специальной подготовки поверхности для успешной работы RSW.
  • Сваривать толстые детали непросто.

Применение точечной сварки сопротивлением
  • Произведена точечная сварка толстых стальных листов, которая заменила необходимость клепки.
  • Сварка двух или более листовых металлов может быть соединена механическими средствами более экономично, используя методы точечной сварки. Нам не нужны газонепроницаемые соединения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *