A pretestības metināšanas iekārtasavieno metāla daļas, izlaižot kontrolētu elektrisko strāvu caur savienojumu, kamēr elektrodi pieliek spēku. Elektriskā pretestība rada koncentrētu siltumu kontakta saskarnē, un pieliktais spēks palīdz veidot un nostiprināt metinājumu. Atkarībā no savienojuma un elektrodu konstrukcijas iekārta var veikt punktmetināšanu, projekciju, šuvju vai sadurmetināšanu, parasti bez pildvada.
Šo procesu plaši izmanto rūpnieciskajā ražošanā, jo metināšanas ciklu var atkārtot kontrolētos iestatījumos. Tomēr mašīnas izvēle pēc transformatora jaudas vien bieži noved pie sliktiem rezultātiem. Materiāls, pārklājums, biezums, savienojuma dizains, piekļuve elektrodiem, metināšanas šuvju pieņemšanas kritēriji un ražošanas jauda ir jāpārskata kopā.
Kas ir pretestības metināšana?
Pretestības metināšana ir savienošanas procesu grupa, kas izmanto elektrisko pretestību, lai radītu siltumu pie saskarnes starp metāla daļām vai tās tuvumā. Apstrādājamās detaļas tiek turētas kopā ar elektrodiem vai skavām, kamēr strāva plūst caur metināšanas ķēdi.
Pamatattiecības parasti tiek izteiktas šādi:
- Q=I²Rt
Kur:
- Qir radītais siltums.
- Iir metināšanas strāva.
- Rir elektriskā pretestība ķēdē un kontaktu saskarnēs.
- tir pašreizējais -plūsmas laiks.
Vienādojums palīdz izskaidrot, kāpēc metināšanas strāvai ir tik spēcīga ietekme uz siltuma veidošanos, taču tā nav pilnīga mašīnas-iestatīšanas formula. Metināšanas laikā mainās pretestība, un gala rezultātu ietekmē arī elektroda spēks, kontakta laukums, materiāla vadītspēja, virsmas pārklājums, pielāgošana, dzesēšana un elektroda stāvoklis.
Lielākajai daļai parasto pretestības metināšanas procesu nav nepieciešama metināšanas stieple, plūsma vai aizsarggāze. Tas nenozīmē, ka katrs vadošais metāls ir viegli metināms. Piemēram, varš un alumīnijs ātri vada siltumu un elektrību, tāpēc savienojumam, elektrodiem, strāvas avotam un metināšanas grafikam ir nepieciešams īpašs pielietojuma{2}novērtējums.
Kā darbojas pretestības metināšanas iekārta?
Tipisks metināšanas cikls ietver pozicionēšanu, saspiešanu, strāvas plūsmu, turēšanu un atlaišanu. Katram posmam ir tieša ietekme uz metinājuma konsistenci.
1. Sagataves ir novietotas
Daļas ir novietotas starp elektrodiem vai speciālā instrumenta iekšpusē. Laba pozicionēšana nodrošina atkārtojamu metinājuma atrašanās vietu, pārklāšanos un kontakta stāvokli. Ja lokšņu-metāla mezglam ir liela atstarpe vai tas cikla laikā kustas, metināšanas strāvas palielināšana var īslaicīgi paslēpt problēmu, taču neizlabos savienojuma stāvokli.
2. Elektrodi pieliek spēku
Pirms strāvas padeves elektrodi aizver un nostiprina sagataves. Šo intervālu sauc par izspiešanas laiku. Nepieciešamais spēks ir atkarīgs no materiāla, biezuma, savienojuma laukuma, projekcijas ģeometrijas un metināšanas procesa.
Nepietiekams spēks var veicināt loka rašanos vai izstumšanu. Pārmērīgs spēks var samazināt kontakta pretestību vai deformēt izvirzījumu, pirms ir izveidojies pietiekami daudz siltuma. Tāpēc strāva un spēks ir jāiestata kā saskaņots metināšanas grafiks.
3. Strāva iet caur locītavu
Kontrolieris noteiktu laiku sūta strāvu caur elektrodiem un sagatavēm. Siltums attīstās vietā, kur koncentrējas elektriskā pretestība. Punktmetināšanā tas parasti veido lokālu metināšanas tīrradni starp loksnēm, kas pārklājas. Projekcijas metināšanā izveidotā projekcija koncentrē strāvu un spēku izvēlētajā punktā.
4. Metinātā šuve veidojas karstuma un spiediena ietekmē
Apsildāmo savienojumu satur elektrodu spēks. Pašreizējam līmenim, metinājuma laikam un spēkam ir jārada stabils savienojums bez pārmērīgas šļakatas, virsmas iespiedumiem vai apstrādājamā izstrādājuma pārklājuma bojājumiem.
5. Savienojums tiek turēts pirms atbrīvošanas
Pēc strāvas pārtraukšanas elektrodi īslaicīgi paliek aizvērti. Savienojums atdziest un konsolidējas zem spiediena, pirms sagatave tiek atbrīvota. Pārāk agra atlaišana var ietekmēt savienojumu, it īpaši, ja daļa vai armatūra var kustēties, kamēr metināšana joprojām ir karsta.
Rūpnieciskās pretestības metināšanas iekārtas galvenās daļas
Iekārtas rāmis ir tikai viena daļa no metināšanas sistēmas. Uzticama ražošanas sistēma parasti ietver:
- Metināšanas strāvas avots un transformators:nodrošina nepieciešamo strāvu saskaņā ar izvēlēto metināšanas grafiku.
- Metināšanas regulators:pārvalda strāvu, metināšanas laiku, saspiešanas laiku, turēšanas laiku un vairāku{0}}impulsu secības, ja nepieciešams.
- Spēka sistēma:pieliek elektroda spēku ar pneimatisko cilindru, servo izpildmehānismu, hidraulisko sistēmu vai citu piemērotu mehānismu.
- Elektrodi un turētāji:vadīt strāvu, pielietot spēku un noteikt kontakta laukumu metināšanas vietā.
- Armatūra vai instrumenti:nosaka sagataves atrašanās vietu un atbalsta atkārtotu slodzi.
- Dzesēšanas ķēde:noņem siltumu no transformatora, elektrodiem un citām ar ūdeni{0}}dzesētām sastāvdaļām.
- Drošības sistēma:atkarībā no mašīnas konstrukcijas var ietvert apsardzi, bloķētājus, gaismas aizkari, divas{0}}rokas vadības ierīces un avārijas apturēšanu.
- Automatizācijas aprīkojums:var ietvert padevējus, robotus, pārvietošanas vienības, detaļu noteikšanu, procesa uzraudzību un automātisko izkraušanu.
Salīdzinot kotācijas, pircējiem ir jāpārskata visa konfigurācija, nevis jāsalīdzina tikai kVA vērtējumi.
Pretestības metināšanas iekārtu veidi
Savienojuma forma parasti ir pirmais faktors, ko izmanto, lai sašaurinātu mašīnas tipu.
| Mašīnas tips | Kā veidojas metinātā šuve | Tipiski sagataves | Kad to apsvērt |
| Punkta metināšanas iekārta | Pretēji esošie elektrodi rada atsevišķus metināšanas tīrradņus | Lokšņu{0}}metāla kronšteini, spailes, kontakti un korpusi | Montāžai ir nepieciešami atsevišķi metināšanas punkti uz detaļām, kas pārklājas |
| Projekcijas metināšanas iekārta | Izveidotā projekcija koncentrē strāvu un spēku | Uzgriežņi, skrūves, tapas un apzīmogoti izvirzījumi | Nepieciešama viena vai vairākas atkārtojamas projekcijas šuves |
| Šuvju metināšanas iekārta | Rotējošie riteņu elektrodi veido metināšanas tīrradņus, kas pārklājas | Degvielas tvertnes, tvertnes, cilindriskās daļas un izvēlētās caurules | Savienojumam ir nepieciešama nepārtraukta vai{0}}noplūdes izturīga šuve |
| Sadurmetināšanas iekārta | Daļas ir saspiestas un savienotas to galos | Stieples, stienis, gredzeni un izvēlētie profili | Detaļām ir nepieciešams savienojums no gala{0}}līdz-galam |
| Automatizēta pretestības metināšanas sistēma | Metināšanas process ir apvienots ar īpašu apstrādi un kontroli | Liela apjoma{0}}rūpnieciskie mezgli | Iekraušana, pozicionēšana, metināšana, pārbaude vai izkraušana ir jāautomatizē |
Punktu, projekciju, šuvju un sadurmetināšana apraksta, kā tiek izveidots savienojums. Maiņstrāva, MFDC un kondensatora izlāde apraksta dažādas pieejas metināšanas enerģijas piegādei un kontrolei. Turot šīs divas klasifikācijas atsevišķi, iekārtu salīdzināšana kļūst daudz skaidrāka.
Kā izvēlēties pretestības metināšanas iekārtu
Visnoderīgākā mašīnas specifikācija sākas ar sagatavi. Pirms piedāvājuma pieprasīšanas, izskatiet tālāk norādītos punktus.
Apstipriniet materiāla un virsmas pārklājumu
Uzskaitiet katras savienojuma daļas materiālu, ieskaitot apšuvumu vai pārklājumu. Zema-oglekļa tērauds, nerūsējošais tērauds, cinkots tērauds, augstas-izturības tērauds, varš un alumīnijs pretestības metināšanas laikā darbojas atšķirīgi.
Svarīgi ir arī virsmas stāvoklis. Eļļa, oksīds, nekonsekvents pārklājums un piesārņojums var mainīt kontakta pretestību un saīsināt elektrodu kalpošanas laiku. Ja ražošanas daļas ir pārklātas, paraugu testēšanai jāizmanto tas pats pārklājums, nevis nepārklāts aizstājējmateriāls.
Nodrošiniet katra slāņa biezumu
Nenorādiet tikai kombinēto biezumu. Savienojums, kas izgatavots no divām vienādām loksnēm, uzvedas savādāk nekā savienojums ar lielu biezuma attiecību. Piegādātājam ir nepieciešams katra slāņa biezums un materiāls, kā arī paredzētais kraušanas pasūtījums.
Definējiet savienojumu un metināšanas vietu
Nosakiet, vai izstrādājumam ir nepieciešami atsevišķi plankumi, projekcijas šuve, nepārtraukta šuve vai savienojums no gala līdz{0}}galam. Zīmējumā jāparāda metināšanas vietas, pārklāšanās, izvirzījumi, tuvumā esošie līkumi un ierobežotās zonas.
Pārbaudiet elektrodu piekļuvi
Metināšanas elektrodiem jāsasniedz savienojums, nesaskaroties ar sagatavi vai armatūru. Lielām tvertnēm, slēgtām sekcijām un dziļiem kanāliem var būt nepieciešami īpaši sviras, nobīdes elektrodi, iekšējie serdeņi vai pārveidota metināšanas secība.
Iestatiet izmērāmas kvalitātes prasību
"Spēcīga metināšana" nav pilnīgs pieņemšanas standarts. Atkarībā no produkta prasības var izteikt šādi:
- Mizu, bīdes vai stiepes izturība
- Uzgriežņa izspiešana-vai griezes momenta vērtība
- Metināšanas tīrradņa diametrs vai{0}}šķērsgriezuma rezultāts
- Maksimālais pieļaujamais virsmas ievilkums
- Elektriskā pretestība pēc metināšanas
- Gaisa vai ūdens noplūdes pārbaude
- Izmēru pielaide pēc metināšanas
Pirms mašīnas uzbūvēšanas ir jāvienojas par pārbaudes metodi.
Aprēķiniet ražošanas nepieciešamību
Norādiet nepieciešamo jaudu stundā vai maiņā, katras daļas metināšanas šuvju skaitu un paredzamo produktu klāstu. Paskaidrojiet arī, vai iekraušana notiek manuāli, ar palīdzību vai automātiski.
Liela{0}}apjoma projektiem cikla laiks ietver vairāk nekā pašreizējo -plūsmas laiku. Daļu iekraušana, pozicionēšana, drošības apstiprināšana, elektrodu pārvietošana, metināšanas secība, pārbaude un izkraušana veicina faktisko ražošanas ātrumu.
Sakārtojiet parauga metināšanas testu
Testa paraugs, izmantojot ražošanas{0}}reprezentatīvus materiālus, ir viena no visnoderīgākajām darbībām pirms pasūtīšanas. Tests var palīdzēt pārbaudīt metināmību, virsmas izskatu, piekļuvi elektrodiem un piedāvāto testa metodi. Tas arī dod mašīnu izgatavotājam labāku pamatu strāvas avota, transformatora, spēka sistēmas, elektrodu un dzesēšanas aprīkojuma izvēlei.
Biežākās metināšanas problēmas un kas vispirms jāpārbauda
Metināšanas defekti reti tiek atrisināti, mainot vienu iestatījumu, nepārbaudot detaļas un iekārtas stāvokli.
| Problēma | Iespējamie cēloņi | Pirmās pārbaudes |
|---|---|---|
| Vāja vai nekonsekventa metināšana | Zema siltuma padeve, slikta saderība-, nolietoti elektrodi, nestabils novietojums vai materiāla atšķirības | Pārbaudiet detaļas un elektrodus, pārbaudiet izlīdzināšanu, pēc tam pārskatiet strāvas un laika ierakstus |
| Metāla izstumšana vai spēcīga šļakata | Pārmērīgs karstums, nepietiekams spēks, atstarpe starp daļām vai nepareizs laiks | Pārbaudiet detaļu piemērotību-, elektrodu spēku, saspiešanas laiku un metināšanas grafiku |
| Dziļas elektrodu pēdas | Pārmērīgs karstums vai spēks, maza elektroda virsma vai mīksts materiāls | Pārbaudiet elektrodu ģeometriju, spēku un siltuma ievadi |
| Elektrodu pielipšana | Pārmērīga virsmas uzkaršana, pārklājuma uzsūkšanās, nepiemērots elektrodu stāvoklis vai slikta dzesēšana | Apģērbiet vai nomainiet elektrodu un pārbaudiet dzesēšanas plūsmu un virsmas stāvokli |
| Metināšanas vieta ir atšķirīga | Vāja armatūra, daļas tolerances problēmas vai operatora slodzes izmaiņas | Pārbaudiet lokatorus, skavas, sensorus un iekraušanas metodi |
| Iekārtas pārkarst | Ierobežota ūdens plūsma, nepietiekama dzesēšana vai pārmērīgs darba cikls | Pārbaudiet ūdens temperatūru, plūsmu, šļūtenes un faktisko ražošanas ciklu |
Parametru izmaiņas ir jāreģistrē. Ja vienlaikus tiek mainīti vairāki iestatījumi, kļūst grūti noteikt, kas uzlaboja vai sabojāja procesu.
BUJ
J: Vai pretestības metināšanai ir nepieciešama pildījuma stieple?
A: Parastajai punktveida, izvirzījuma un šuvju metināšanai parasti nav nepieciešama pildviela. Savienojumu veido kontrolēta strāva, elektriskā pretestība, metināšanas laiks un spēks.
J: Vai punktmetināšana ir tāda pati kā pretestības metināšana?
A: Nē. Punktmetināšana ir viens no pretestības metināšanas veidiem. Pretestības metināšana ietver arī projekcijas, šuves, sadurmetināšanas un zibspuldzes metināšanas procesus.
J: Kādus metālus var savienot pretestības metināšanas iekārta?
A: pretestības metināšanai var veikt zemu-oglekļa tēraudu, nerūsējošo tēraudu, pārklātu tēraudu un noteiktus krāsainos metālus. Faktiskā metināmība ir atkarīga no vadītspējas, termiskajām īpašībām, pārklājuma, biezuma, savienojuma konstrukcijas un pieejamā procesa loga.
J: Vai varu un alumīniju var metināt ar pretestību?
A: Dažus vara un alumīnija komponentus var metināt ar pretestību, taču to augstā elektriskā un siltuma vadītspēja padara procesu izstrādi daudz prasīgāku. Pirms aprīkojuma izvēles ir jāpārbauda precīza materiālu kombinācija, biezums, virsmas stāvoklis un savienojuma konstrukcija.
J: Kas nosaka nepieciešamo mašīnas jaudu?
A: Materiāla biezums ir tikai viena ievade. Metināšanas strāva, elektrodu spēks, savienojuma laukums, rīkles dziļums, darba cikls, instrumenti, dzesēšana un ražošanas jauda ietekmē nepieciešamo iekārtas konfigurāciju.
J: Kā tiek pārbaudīta pretestības metināšanas kvalitāte?
A: Pārbaudes metodei jāatbilst izstrādājuma funkcijai. Izplatītas metodes ietver atdalīšanas, bīdes, stiepes vai griezes momenta testus, šķērsgriezuma-pārbaudi, elektriskās pretestības mērīšanu, izmēru pārbaudes un noplūdes testus.
