Sudarea prin puncte - Rocd @ cier
Această a doua parte, destul de substanțială și detaliată, prezintă sudarea prin puncte de rezistență, procesul nr. Aceasta este continuarea cursului introductiv de sudare prin rezistență în capitolul 6. Rezumatul complet poate fi găsit aici
7.1.5 Sudarea prin puncte (Metoda nr. 21)
1. Principiul procesului
Este o sudură sub presiune cu transformarea energiei electrice în energie termică prin efectul Joule, deoarece metalul prezintă o rezistență atunci când este traversat de un curent electric de înaltă intensitate, care creează un miez topit la nivelul interfeței de tablă. Prin răcire, acest miez fixează local cele două foi împreună.
Primul transformator de sudură a fost inventat în SUA în 1886 de E. Thomson. Primul robot de sudare prin puncte a fost livrat de Unimation către General Motors Co în 1964.
Fig. 7-3 arată schematic principiul sudării prin puncte.
Punct de sudare
Ciclul inițial de sudare este împărțit în 4 faze:
a) Andocare: Electrozii se reunesc prin comprimarea pieselor de sudat, în locul dorit și sub o forță dată. (pentru unele mașini, doar electrodul superior se apropie, celălalt rămânând fix). Această fază se încheie când se atinge valoarea forței nominale, care determină valoarea rezistenței.
Un timp de andocare prea scurt cauzează: puncte arse, explozie a electrozilor, puncte fără rezistență mecanică și uzură anormală a electrozilor.
Un timp prea mare de andocare determină o încetinire a vitezei.
O forță prea mare cauzează: o reducere a rezistenței, deci o lipsă de fuziune, puncte prea mici sau lipite între ele, zdrobirea sau ștanțarea șefilor. Cauze de forță insuficiente: o creștere a rezistenței, stropiri de metal topit în locurile arse și uzura anormală a electrozilor.
b) Sudare: Fluxurile de curent, declanșate de închiderea contactorului circuitului de alimentare și trebuie, prin efect Joule, să producă suficientă căldură la interfața foaie-foaie pentru a apărea o zonă topită (fig. 7-3). Intensitatea sudurii și timpul necesită cea mai mare precizie. O fluctuație de plus sau minus 5% pentru a diferenția un punct bun și un punct rău.
Prea mult timp cauzează: placarea cu cupru a foilor, stropi de metal topit, deteriorarea rapidă a electrozilor.
Un timp prea scurt cauzează: fuziune nulă sau mică, sudarea s-a realizat slab.
O intensitate prea mare cauzează: placarea cu cupru a foilor, stropi de metal topit și deteriorarea rapidă a electrozilor.
Cauze insuficiente de curent: fuziune redusă sau mică și sudare slabă.
Dacă Rm1 și Rm2 = rezistențe pure sau intrinseci ale pieselor de sudat.
Dacă Re1, Re2 și Ru sunt rezistențele de contact.
Curentul care curge între electrozi este frânat de un rezistor R (vezi Fig. 7-3).
R (Ohm) = p (microohm cm/cm² x L (cm)/S (cm²)
p = rezistivitate care este opoziția la trecerea curentului electric
Exemplu:
Pentru oțelurile nealiate p = 12 până la 17 Ohm.cm²/cm
”Galvanizat p =” ”
„Inoxidabil p = 70-95”
Pentru aluminiu p = 3 Ohm.cm²/cm
„Alama p = 2 până la 3”
„Cupru p = 1,7”
Rezistența de contact dintre electrozi și piesa de sudat și în special rezistența de contact între piesele de sudat sunt mai mari decât rezistența metalului la fluxul de curent. În timpul creării bazinului topit, vom avea o scădere a rezistenței, adică Rm1 + Rm2
ciclu de sudare prin puncte
d) Ridicarea electrodului (faza de repaus): Toate cele două foi pot fi apoi traduse pentru a continua sudarea unui punct nou. Această fază este necesară pentru a evita supraîncălzirea. Prin urmare, suntem în cazul unui ciclu care cuprinde 4 faze pe care le-am schematizat în Fig. 7-5.
Note:
- Există, de asemenea, un ciclu cu 6 faze, de exemplu, atunci când oțelul are o rezistență ridicată. Acest ciclu include cele 4 faze ale Fig. 7-5 plus alte două faze care sunt: preîncălzirea și recoacerea așa cum se arată în Fig. 7-6.
- Timpii de sudare sunt de obicei exprimate în milisecunde sau perioade.
Exemplu: 1 perioadă = 20 ms pentru o frecvență de rețea de 50 Hz sau 16,66 ms pentru o frecvență de 60 Hz.
ciclu de sudare prin puncte
2. Parametrii de sudare
Parametrii de sudare prin puncte sunt în esență:
a) Diametrul electrozilor: Acești electrozi sunt fie drept, decalat, dublu curbat, articulație sferică. Au 3 roluri:
- Rol electric => bună conductivitate.
- Rol mecanic => permite andocarea, întreținerea (sau forjarea) și susține mecanic creșterea forței pentru fiecare punct de sudură.
- Rol termic => permite disiparea căldurii și limitează expansiunea creuzetului din plastic.
Materialul de fabricație a electrozilor trebuie să fie dur, să aibă conductivitate termică ridicată, rezistență electrică scăzută, proprietăți mecanice pentru a evita crăparea sub efectul ciocănirii.
Electrozii sunt piese uzate, al căror cost este o parte semnificativă din costul unui punct de sudură. Majoritatea electrozilor au o îmbinare conică, astfel încât să poată fi demontate cu ușurință pentru a fi nivelate (sunt fie solide, fie au vârfuri detașabile).
Diametrele și formele lor sunt diverse și variate, joacă un rol important în volumul bazinului de sudură, diametrul lor este calculat în funcție de grosimea pieselor de sudat, precum și de gradul de oțel.
Dacă D = diametrul vârfului electrodului; e = grosimea pieselor.
D = 5 sau chiar D = 2.e + 3 mm
Zona topită are un diametru transversal (d) între D și 1,2 D
Electrozi de sudare prin puncte
Tabelul Fig 7-8 oferă, cu titlu de exemplu, compoziția generală a electrozilor în funcție de metalele care trebuie sudate.
Masă de sudare prin puncte
b) Timpul forței de strângere sau timpul de menținere (sau forjare): Acesta este timpul care trece între întreruperea fluxului curent și eliberarea forței de strângere. Părțile trebuie ținute împreună până când solidifică piscina de sudură. Ajută la conținerea expansiunii punctului de sudură, promovează răcirea acestuia și, prin urmare, limitează ridicarea dintre cele două foi. Înainte de trecere și curent, forța de prindere stabilește andocarea pieselor prin condiționarea locației curentului în linia de despărțire.