Точечная сварка — это процесс соединения металлов, в котором используются давление и тепло для соединения заготовок внахлест. Среди производителей также известно название контактной точечной сварки.
Возможно, вам интересно, откуда имя “точечная сварка" происходит от. Ну, это сварка металла подход оставляет небольшую точку — скорее пятно — в месте сварки.
Процесс точечной сварки
Аппарат точечной сварки медными электродами
В качестве электродов при точечной сварке могут использоваться различные металлы и сплавы, такие как медь, хром, цирконий и низкоуглеродистая сталь. Однако медь является наиболее распространенным металлом. Высокая теплопроводность и низкое электрическое сопротивление делают его идеальным для работы. Высоковольтный источник питания с интенсивным давлением на сосредоточенную область расплавляет металл и запускает плавку. Низкое электрическое сопротивление позволяет выделять больше тепла в месте сварки, чем в электродах.
Как работает точечная сварка?
Процесс точечной сварки можно разделить на три этапа: закрепление заготовки, введение тока и затвердевание.
- Этап 1: Установка заготовок
Первый этап заключается в установке заготовок в сварочный аппарат внахлест. Заготовки могут быть из одного или разных материалов. Затем кончик электрода устанавливается в положение сварки. Кроме того, верхний и нижний электроды должны быть точно выровнены перед приложением давления.
- Этап 2: Знакомство с текущим
Нагревающие дуги при точечной сварке
После правильного позиционирования заготовок через электроды начинает протекать ток. В то время как ток течет от одного электрода к другому с большой силой, сопротивление заготовки создает тепло (Н = я2РТ) и расплавляет место сварки. Температура плавления электродов должна быть выше, чем у заготовки. Низкая температура плавления приводит к выходу из строя соединения, поскольку оно плавится раньше, чем плавится заготовка,
- Этап 3: затвердевание
Время прохождения тока в месте сварки зависит от толщины и материала. После подачи тока в течение заданного времени следующим этапом является охлаждение места сварки. Электроды остаются в заготовке и работают как опора, пока она полностью не затвердеет. Здесь электроды также помогают отводить тепло от сустава. После создания герметичного соединения электроды снимают с заготовок и отправляются за другую точку сварки.
Давайте разберемся с процессом точечной сварки по блок-схеме;
Блок-схема: процесс точечной сварки
Переменные точечной сварки
На конечное качество точечной сварки влияют многие факторы, включая напряжение, силу тока, давление и толщину. Например, незначительное изменение давления может резко снизить качество сварного шва.
- Электродное давление
Сила прикладывается к заготовке через электрод. Это помогает прикрепить их и создать прочный сустав. Если усилие электрода становится слишком большим, это создает лучший контакт с поверхностью и снижает тепловую трансформацию из-за уменьшения сопротивления. Таким образом, требуется большой ток при увеличении давления, чтобы компенсировать изменение сопротивления. Для каждого типа материала существует определенный диапазон давления; например, для точечной сварки малоуглеродистых сталей требуется 1.5—2 кН на мм толщины ее листа.
- Текущий
Производство тепла (H=I2RT) и качество сварки напрямую зависят от величины тока, подаваемого на точку сварки. Рекомендуется регулировать ток в соответствии с требуемой температурой сварки и сопротивлением заготовки.
- Время сварки
Продолжительность времени, в течение которого электроды подвергаются давлению и протеканию тока, влияет на качество сварного шва. Если время сварки превышает требуемое, это влияет на коробление, проплавление и срок службы электрода. Поэтому ограничение времени как можно короче — идеальный вариант. Вместо того, чтобы удлинять период воздействия, вы должны пульсировать ток и давление, когда толщина большая (<2 мм),
- Диаметр наконечника электродов
Применение соответствующего размера наконечника электрода очень важно для точечной сварки. Маленький наконечник может стать причиной слабого соединения, а большой наконечник может вызвать перегрев — чрезмерный нагрев приводит к образованию пустот и газовых карманов после затвердевания.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Преимущества точечной сварки
Медные электроды создают точечный шов.
-
- Точечная сварка является основой процесса соединения металлов в различных областях применения. Он подходит как для одинаковых, так и для разнородных деталей и создает прочные и долговечные соединения.
- Точечная сварка токопроводящих металлов и сплавов имеет ряд преимуществ. Остановимся подробнее на некоторых важных преимуществах.
- Равномерность соединений: точечная сварка создает однородные соединения при соединении заготовок с несколькими точками сварки. Одно и то же давление и ток через электрод в каждом положении сварки обеспечивают однородность. Кроме того, можно использовать автоматическую или полуавтоматическую точечную сварку, чтобы исключить возможную человеческую ошибку.
- Соединение разнородных материалов: не всегда возможно выполнить качественное соединение между несовместимыми деталями с помощью традиционной процедуры сварки. Точечная сварка позволяет создавать прочные и качественные соединения разнородных материалов без искажений и деформации. Единственное требование состоит в том, что материалы должны иметь большее электрическое сопротивление, чем сварочные электроды.
- Соединение легких материалов: Сварка легких материалов сложна при использовании традиционных способов сварки. Чрезмерное тепло может сжечь материал из положения сварки. Точечная сварка — лучший способ избежать этой проблемы. Он может создавать отличные соединения в легком весе с применением давления и тепла.
- Экономичность: в отличие от других методов сварки, точечная сварка не требует наличия инертного газа, наполнителя или дополнительного материала, что снижает стоимость расходных материалов и делает сварку более доступной. Кроме того, энергоэффективность способствует снижению затрат на сварку.
- Скорость сварки: точечная сварка занимает в среднем от 0.01 до 0.63 секунды, что делает ее одной из быстрых технологий сварки. Хотя толщина соединяемого компонента может влиять на скорость сварки, это все же более быстрая операция по сравнению с другими методами сварки.
- Повторяемость: независимо от того, сколько одинаковых сварных швов вам нужно сделать, он сохраняет выдающуюся стабильность размеров. В случае ручной сварки это может зависеть от навыков оператора. Однако автоматическая и полуавтоматическая точечная сварка обеспечивает превосходную повторяемость.
- Зона меньшего термического влияния: точечная сварка использует концентрический нагрев в положении сварки, что ограничивает передачу тепла в заготовке. В результате, по сравнению с другими формами сварки, она вызывает меньше тепловых повреждений.
Недостатки
Точечная сварка, как и любая другая технология, имеет ряд недостатков. Понимание недостатков помогает ограничить вероятность ошибки и неудачи. Поговорим подробнее о нескольких существенных недостатках.
Ограничение толщины
-
- Ограничение по толщине: точечная сварка не подходит для толстого листа. Толщина рабочего листа, совместимого с точечной сваркой, составляет от 0.6 до 3 мм (Г. Касияма, 2013). Так, если вам нужно сварить листы, имеющие толщину более 3 мм, лучше выбрать другие способы сварки. Процедура сварки становится громоздкой, когда толщина превышает 3 мм.
- Ограниченный размер заготовки: оборудование для точечной сварки обычно предназначено для заготовок малого или среднего размера и может не подходить для заготовок большего размера или неправильной формы.
- Ограниченное количество точек: точечная сварка обычно используется для соединения двух металлических поверхностей в одной точке, поэтому она может не подходить для соединения больших площадей или нескольких точек.
- Ограниченный выбор материалов: Не все типы металлов подходят для точечной сварки, поскольку для некоторых металлов, таких как алюминий и медь, требуются специальные материалы. различные методы сварки.
- Подготовка поверхности. Подготовка поверхности важна для точечной сварки, так как любая грязь, масло или краска на поверхности могут повлиять на качество сварного шва.
- Высокое энергопотребление: точечная сварка требует большой мощности и может привести к резкому увеличению затрат на электроэнергию.
- Требуется квалифицированный оператор: для точечной сварки требуется квалифицированный оператор для правильной настройки и эксплуатации оборудования, чтобы обеспечить качество сварных швов.
- Ограниченная портативность: оборудование для точечной сварки обычно большое и тяжелое, поэтому оно может не подходить для использования в местах, где требуется мобильность.
Области применения
Точечная сварка способна соединить практически любой лист металла и сплава с максимальной толщиной 3 мм. В текущем сценарии автоматическая и полуавтоматическая точечная сварка используется в широком спектре отраслей, включая автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность, производство кухонных принадлежностей, архитектуру, электротехнику и строительство. Остановимся подробнее на некоторых из них.
- Автомобильная
Точечная сварка играет важную роль в производстве кузовов автомобилей. Широко используется в производстве кузовов автомобилей. (Мишра, 2016). Например, алюминиевые листы соединяются с помощью точечной сварки для создания кузова автомобиля. Кроме того, в автомобильной промышленности используются только автоматические машины для точечной сварки и роботы.
- Электроника
Многие электрические детали и изделия имеют в своей конструкции точечную сварку. Он часто используется для производства печатных плат, аккумуляторов, датчиков, разъемов, солнечных элементов, панелей и других деталей. Кроме того, некоторые батареи предпочитают точечную сварку вместо пайки.
- Кухонные принадлежности
Точечная сварка применима при создании различной кухонной утвари, в том числе лопаток, ножей для пиццы, ручек и чашек.
- Ортодонтия
Возможно, вы были знакомы с брекетами для зубов. Стоматолог использовал для выравнивания зубов и других различных ортодонтических процедур. Технология точечной сварки (малого размера) обеспечивает соединение одного конца с другим.
- Ремонт
Точечная сварка применяется при ремонте автомобилей, металлической мебели, архитектурных деталей. Он также играет значительную роль в изменении формы поврежденного автомобиля.
Финал мысль
Точечная сварка является одним из наиболее точных и экономичных методов соединения металлов с ограничением толщины 3 мм. Он сочетает в себе применение давления и тепла. Электричество и давление подаются на место сварки электродами.
Управление параметрами точечной сварки — сложный процесс, влияющий на качество сварного шва. Соответствующий ток, напряжение, давление, время сварки и другие параметры точечной сварки должны быть установлены в зависимости от типа материала, толщины и требований к качеству.
Boda Tech предлагает сварочные услуги и услуги по обработке листового металла с использованием автоматизированных аппаратов точечной сварки, выполняемые инженерами и операторами с более чем десятилетним опытом работы в этой области. Наша компания специализируется на профессиональных производственных услугах для различных отраслей промышленности. Не стесняйтесь обращаться к нам, если ваш проект по изготовлению металлоконструкций требует точечной сварки и других услуг.
Подробнее: Что такое сварка листового металла?
Часто задаваемые вопросы
Что такое точечная сварка?
Точечная сварка относится к соединению металла с применением тепла и давления. Листы (максимум 3 мм) располагаются между электродом, который подает давление и электрический ток в положение сварки. Электрический ток выделяет тепло, необходимое для плавления, а давление способствует плавлению.
Почему выбирают точечную сварку?
Точечная сварка обеспечивает прочные соединения, точность, короткое время выполнения, повторяемость и соединение разнородных материалов по конкурентоспособной цене по сравнению с другими методами сварки.
Где применяется точечная сварка?
Точечная сварка применяется в производстве автомобильных кузовов, кухонной утвари, ортодонтии, ремонте, электронике и многих других областях.
Каковы критические параметры точечной сварки?
Некоторые важные параметры точечной сварки включают ток, напряжение, давление электрода, время сварки и время выдержки.
Библиография
- Касияма, Х.М. (2013). Моделирование процесса формирования самородков при точечной сварке технологической лентой. 1-й Международный совместный симпозиум по соединению и сварке. НаукаДирект.
- Мишра, С.С. (2016). Исследование контактной точечной сварки разнородных металлических листов: обзор. Технологический прогресс в производстве и обработке новых материалов.