دستگاه های جوشکاری نقطه: پیوستن دقیق برای تولید مدرن

در دنیای پر سرعت ساخت فلزی ، دستگاه های جوشکاری نقطه (دقیق تر نامیده می شود دستگاه های جوشکاری نقطه مقاومت (RSW) ) به عنوان کارگاههای ضروری بایستید. این ماشین ها به دلیل سرعت ، قوام و کارآیی خود در پیوستن به ورق های فلزی با هم همپوشانی ، ستون فقرات صنایع بی شماری هستند که مهمترین آنها تولید خودرو است. آنها با تمرکز گرمای شدید دقیقاً در جایی که مورد نیاز است ، جوش های قوی و بومی ایجاد می کنند.

اصل اصلی: جوش نقطه مقاومت

جوش نقطه بر اساس اصل اساسی عمل می کند گرمایش مقاومت الکتریکی وت فشار :

1. تماس با الکترود: دو الکترودهای آلیاژ مس شکل ، ورق های فلزی با هم تداخل دار را به همراه نیروی قابل توجهی گیره می کنند.

2. جریان فعلی: جریان الکتریکی بسیار بالا (هزاران آمپر) از طریق الکترودها و ورق های فلزی برای یک زمان دقیق کنترل شده (به طور معمول میلی ثانیه) منتقل می شود.

3. گرمایش مقاومت: بیشترین مقاومت در برابر جریان جریان در رابط بین دو ورق فلزی. این مقاومت گرمای موضعی شدید ایجاد می کند (اثر i²R: گرما = جریان x مقاومت x زمان).

4. شکل گیری ناگت: گرما به سرعت فلز را در رابط ذوب می کند و یک استخر کوچک ، مذاب یا "nugget" را تشکیل می دهد.

5. نگه داشتن و جامد کردن: جریان متوقف می شود ، اما فشار به عنوان ناگت مذاب به سرعت خنک می شود و تحت زور محکم می شود و یک پیوند متالورژی قوی ("جوش نقطه") ایجاد می کند.

6. انتشار الکترود: الکترودها جمع می شوند و جوش نقطه ای را بین ورق ها می گذارند.

اجزای کلیدی یک دستگاه جوشکاری نقطه ای:

1. قاب: استحکام ساختاری و اجزای خانه (طرح های C-Frame ، نوع مطبوعات یا طرح های قیچی) را فراهم می کند.

2. ترانسفورماتور جوش: ولتاژ خط پایین (به عنوان مثال ، 480 ولت AC) به ولتاژ کم (به طور معمول 2-20 ولت AC یا DC) ضمن ارائه جریانهای بسیار بالا مورد نیاز (1KA - 50KA). اغلب آب خنک شده است.

3. سیستم کنترل قدرت: دقیقاً میزان و مدت زمان جریان جوش را تنظیم می کند. ماشینهای مدرن از پیشرفته استفاده می کنند اینورتر (DC یا MFDC - جریان مستقیم با فرکانس میانی) برای کنترل برتر و راندمان انرژی در مقایسه با سیستم های سنتی AC.

4. الکترودها: نکات آلیاژ مس که جریان را انجام می دهد و نیرو را اعمال می کند. شکل (اشاره ، گنبدی ، مسطح ، افست) برای کیفیت جوش و دسترسی بسیار مهم است. به پانسمان/نگهداری منظم نیاز دارید.

5. سیستم فعال سازی پنوماتیک یا سروو: نیروی الکترود را به طور مداوم و به سرعت کنترل و کنترل می کند. سیستم های سروو پروفایل های نیروی برنامه ریزی را ارائه می دهند.

6. سیستم کنترل (کنترل کننده جوش): "مغز" دستگاه. مجموعه ها و مانیتور پارامترهای جوشکاری (جریان ، زمان ، نیرو) ، عملیات توالی ، رابط با اپراتورها/روبات ها ، و نظارت بر کیفیت را انجام می دهد (اغلب با استفاده از جریان ثابت ، ولتاژ ثابت یا کنترل های تطبیقی).

7. سیستم خنک کننده: برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و اطمینان از عملکرد مداوم ، آب را برای خنک کردن ترانسفورماتور ، کابل های ثانویه و الکترودها گردش می کند.

8. مدار ثانویه: کابل های مس سنگین و اتوبوس که خروجی ترانسفورماتور را به الکترودها متصل می کنند و جریان جوش بالا را حمل می کنند.

تنظیمات اصلی دستگاه:

1. دستگاههای پایه/ثابت (نوع مطبوعات):

   • توضیحات: واحدهای قوی و مجهز به کف. الکترود فوقانی به صورت عمودی از طریق سیلندر پنوماتیک یا سروو حرکت می کند. الکترود پایین ثابت است.

   • استفاده: تولید با حجم بالا ، قطعات بزرگ ، سنجهای سنگین. رایج در مغازه های بدن خودرو.

   • مزایای: ظرفیت نیروی بالا ، ثبات ، دقت ، ادغام اتوماسیون آسان.

2. اسلحه های قابل حمل:

   • توضیحات: اسلحه های جوش جمع و جور که توسط اپراتورها نگهداری می شود و یا به طور معمول بر روی سلاح های روبات سوار می شوند. حاوی الکترودها و مکانیسم فعال سازی است. از طریق شیلنگ/کابل به واحد منبع تغذیه و خنک کننده از راه دور متصل شده است.

   • استفاده: خطوط مونتاژ (به ویژه BIW خودرو-بدن در سفید) ، سازه های بزرگی که اسلحه جوش باید به قسمت منتقل شود.

   • مزایای: انعطاف پذیری ، دسترسی به مناطق سخت قابل دسترسی ، برای اتوماسیون رباتیک ضروری است.

3. دستگاه های نیمکت:

   • توضیحات: واحدهای کوچکتر برای نصب میز کار طراحی شده اند.

   • استفاده: ساخت نور ، نمونه سازی ، الکترونیک ، تعمیرگاه ، تولید با حجم کم.

   • مزایای: هزینه کمتری ، صرفه جویی در فضا ، تنظیم آسان تر برای قطعات کوچکتر.

چرا جوشکاری نقطه حاکم است: مزایا و برنامه ها

• سرعت: جوش ها در میلی ثانیه ساخته می شوند و نرخ تولید بالایی را امکان پذیر می کنند.

• قوام و اتوماسیون: فرآیند بسیار قابل تکرار ، ایده آل برای ادغام رباتیک در خطوط مونتاژ.

• کارآیی: انرژی فقط در نقطه جوش متمرکز می شود. هیچ فلز پرکننده ، گازهای محافظ یا تمیز کردن گسترده پس از جوشکاری لازم نیست.

• قدرت: جوش های محلی و بومی شده مناسب برای پیوستن به ورق فلز ایجاد می کند.

• تطبیق پذیری: می تواند طیف گسترده ای از ضخامت ورق را جوش دهد (هرچند که برای سنجش نازک به متوسط) و فلزات مختلف (فولاد ، فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم-اگرچه آلومینیوم به تجهیزات و کنترل تخصصی نیاز دارد).

• مقرون به صرفه بودن: هزینه های کم مصرف (در درجه اول الکترودها و انرژی) در حجم زیاد.

برنامه های مهم:

• تولید خودرو: پادشاه بی پروا از مونتاژ بدن در سفید (BIW) خودرو (بدن ، درها ، هود ، تنه ، قاب). هزاران جوش نقطه ای در هر وسیله نقلیه.

• تولید لوازم خانگی: پیوستن به کابینت های فلزی برای یخچال و فریزر ، ماشین لباسشویی ، اجاق گاز و غیره

• الکترونیک و برق: مونتاژ بسته باتری ، اتوبوس ، محوطه ، اجزای کوچک.

• مبلمان فلزی: قاب ، کابینت ، قفسه بندی.

• هوافضا: ساختارهای ثانویه ، مجرای ، پانل های غیر بحرانی.

• HVAC: پیوستن به اجزای مجرای.

ملاحظات اصلی برای انتخاب و بهره برداری:

1. سازگاری مواد: در درجه اول فولادهای کم کربن ساده ترین هستند. فولاد گالوانیزه ، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم به پارامترهای خاص و مواد الکترود نیاز دارند. فلزات متفاوت چالش برانگیز هستند.

2. ضخامت مواد: بهترین کار بر روی ورق ورق سنج نازک به متوسط ​​(به طور معمول 0.5 میلی متر-3 میلی متر در هر ورق ، همپوشانی). بخش های ضخیم تر به قدرت عظیم نیاز دارند.

3. پارامترهای جوش: تعادل بحرانی جاری با زمان (جوش و نگه داشتن) وت زور بشر باید برای نوع ، ضخامت ، پوشش و اندازه ناگت مورد نظر بهینه سازی شود. "برنامه های جوش" مجموعه های از پیش تعریف شده این پارامترها هستند.

4. تعمیر و نگهداری الکترود: نکات مربوط به الکترود قارچ ، اکسید و آلیاژ با قطعه کار به مرور زمان ، افزایش مقاومت و کاهش کیفیت جوش. پانسمان منظم (تغییر شکل) یا جایگزینی ضروری است.

5. دسترسی و شکل الکترود: الکترودها باید به هر دو طرف مفصل برسند. انتخاب شکل برای تناسب و چگالی جریان بسیار مهم است.

6. الزامات برق: تقاضای الکتریکی بالا ؛ به زیرساخت های قدرت قوی نیاز دارد.

7. خنک کننده: جریان و فشار کافی آب برای جلوگیری از خرابی مؤلفه و رانش پارامتر بسیار مهم است.

8. کنترل کیفیت: روشها شامل آزمایش پوست/اسکنه ، آزمایش اولتراسونیک و نظارت بر فرآیند در زمان واقعی (مقاومت ، مقاومت پویا ، جابجایی الکترود) در کنترلر است.

روندها و نوآوری های مدرن:

• کنترل های پیشرفته (MFDC و Inverter DC): کنترل پارامتر برتر ، زمان پاسخ سریعتر ، راندمان انرژی بالاتر و قوام جوش بهتر ، به ویژه در مورد مواد دشوار مانند آلومینیوم و فولادهای روکش شده را ارائه دهید.

• کنترل و نظارت تطبیقی: سیستم های بازخورد در زمان واقعی پارامترها را در طول جوش تنظیم می کنند تا تغییرات را جبران کنند (سایش الکترود ، تناسب ، ضخامت پوشش). ورود به سیستم داده ها برای قابلیت ردیابی و نگهداری پیش بینی.

• ادغام رباتیک: اسلحه های قابل حمل سلاح های قابل حمل دارای اسلحه های قابل حمل حاکم بر تولید با حجم بالا است که توسط رابط های دقیق کنترل دستگاه فعال می شود.

• فناوری اسلحه سروو: جایگزین پنوماتیک برای پروفایل های دقیق ، قابل برنامه ریزی الکترود و پروفایل های حرکتی ، بهبود کیفیت جوش و عمر الکترود.

• تمرکز مواد سبک وزن: تکنیک ها و کنترل های بهبود یافته برای جوشکاری فولادهای آلومینیوم و پیشرفته با استحکام بالا (AHSS) که در وسایل نقلیه مدرن رایج است.

• بهره وری انرژی: فناوری MFDC/Inverter به طور قابل توجهی مصرف انرژی را در مقایسه با دستگاه های سنتی AC کاهش می دهد.

نتیجه گیری: جرقه اساسی مونتاژ

دستگاه های جوشکاری نقطه به مراتب بیشتر از وصل کننده های فلزی ساده هستند. آنها سیستم های بسیار مهندسی شده ای هستند که امکان تولید انبوه محصولات ضروری بی شماری را فراهم می کنند. سرعت ، قوام و کارآیی بی نظیر آنها در پیوستن به ورق فلز ، آنها را به ویژه در بخش خودرو غیرقابل جبران می کند. درک اصول ، تنظیمات و پارامترهای مهم برای انتخاب دستگاه مناسب ، دستیابی به کیفیت بهینه جوش و به حداکثر رساندن بهره وری بسیار مهم است. با تکامل مواد و نیازهای تولید برای سرعت و دقت افزایش می یابد ، نوآوری در فناوری کنترل ، روباتیک و نظارت بر فرآیند اطمینان حاصل می کند که جوشکاری نقطه مقاومت همچنان یک سنگ بنای حیاتی و مداوم در پیشبرد ساختهای صنعتی مدرن است. در جایی که با هم همپوشانی فلزات نازک به اتصالات سریع ، قوی و قابل اعتماد نیاز دارند ، دستگاه جوشکاری نقطه تحویل می دهد. $ $