Wszyscy ludzie wiedzą, czym jest spawanie części metalowych. Nie wszyscy jednak wiedzą, że istnieje wiele różnych metod i metod spawania połączeń przy użyciu różnych nośników energii. Łączenie punktowe metali jest rodzajem spawania stykowego. Różni się od innych tym, że nie ma spawanego szwu, a części są połączone w kilku punktach. To połączenie zostało najszersze zastosowanie w przedsiębiorstwach przemysłowych, ale rzemieślnicy domowi również próbują opanować punktowe zgrzewanie oporowe, technologię i zalety jego zastosowania.
Zasada połączenia kontaktowego
Zasada zgrzewania oporowego polega na szybkim podgrzaniu materiału do temperatury topnienia i bezpośrednim uformowaniu jednorodnej struktury metalowej na złączu.
Impulsowy charakter prądu podczas procesu zgrzewania oraz czas jego działania na powierzchnię elementów spawanych odgrywają główną rolę w nagrzewaniu złącza. Dobrą jakość zgrzewu punktowego można osiągnąć tylko wtedy, gdy części są mocno i bezpiecznie trzymane podczas krystalizacji struktury stopionego metalu.
Kiedyprzy zastosowaniu automatycznego zgrzewania punktowego w produkcji możliwe jest osiągnięcie prędkości działania do sześciuset kontaktów na minutę.
Technologia spawania
W produkcji przemysłowej zgrzewanie oporowe stosuje się głównie do łączenia blach ze stopów metali nieżelaznych, różnych gatunków stali, a także do łączenia elementów zbrojeniowych i profilowanych (kątownik, kanał). W domu często konieczne jest stosowanie tego typu spawania przy naprawie sprzętu AGD, montażu metalowego ogrodzenia, spawaniu siatki budowlanej.
Proces punktowego zgrzewania oporowego można podzielić na kilka etapów:
- Przed rozpoczęciem pracy musisz przygotować półfabrykaty. Nie jest konieczne czyszczenie powierzchni na całej płaszczyźnie złącza, jak przy spawaniu, z ciągłym szwem. Wystarczy wyczyścić zamierzone punkty dokowania metalową szczotką lub drobnym papierem ściernym. Resztki farby lub tłuste plamy usuwa się specjalnym roztworem.
- Następnie przygotowane części muszą być ze sobą połączone w żądanej pozycji.
- Po tych operacjach należy umieścić półwyroby między elektrodami i mocno docisnąć je do siebie.
- Następny krok oznacza główny proces pracy. Zgrzewarka punktowa jest włączona, co powoduje niezbędne podgrzanie metalu do stanu plastycznego i powoduje niezbędne odkształcenie punktu zgrzewania.
Przedsiębiorstwa przemysłowe najczęściej używają sprzętu zdolnego do spawania w trybie automatycznym. A w warunkach domowych jest bardziej wydajny w użyciupółautomatyczne zgrzewanie punktowe.
Tryby pracy
W zależności od warunków podłączenia i maksymalnej mocy spawarki, czas nagrzewania punktu połączenia części może wynosić od milisekund do kilkudziesięciu sekund. Tak więc podczas samodzielnego zgrzewania punktowego stali węglowych, które łatwo hartują się i mogą tworzyć pęknięcia, wskazane jest wydłużenie czasu nagrzewania, aby później wolniej schłodzić metal.
Jednak lepiej jest spawać stal nierdzewną przy krótkim czasie nagrzewania powierzchni. Ma to na celu zmniejszenie możliwości uszkodzenia powłoki antykorozyjnej metalu.
Ścisły kontakt produktów w miejscach spawania zapewnia niezbędny docisk między elektrodami. To ściskanie jest całkowicie zależne od grubości materiału i właściwości spawanego metalu. Duże znaczenie ma wartość ciśnienia na końcu zgrzewania, która odpowiada za powstanie drobnoziarnistej struktury materiału w miejscu zgrzewania i zbliża wytrzymałość styków do wytrzymałości metalu rodzimego.
Poprawa krystalizacji stopionego metalu jest osiągana przez niewielkie opóźnienie siły nacisku po przejściu impulsu prądowego.
Zalety połączenia punktowego
W porównaniu z wieloma innymi rodzajami złączy, zgrzewanie punktowe „zrób to sam” ma wiele zalet:
- Nie ma potrzeby używania dodatkowych materiałów (topnik, gaz) w procesie spawania.
- Ponieważ połączenie odbywa się bez użycia gazu,wtedy nie ma szkodliwych oparów.
- Brak żużlu i odpadów w procesie.
- Wydajność punktowego zgrzewania oporowego jest znacznie wyższa niż w przypadku konwencjonalnego łączenia części.
- Możliwość uzyskania wysokiej jakości połączeń w krótkim czasie.
- Wielu spawaczy uważa tę metodę za najbardziej higieniczną ze wszystkich technologii spawania.
Przestrzegając wszystkich zasad pracy, bardzo łatwo jest osiągnąć niezawodne i dokładne połączenie produktów, nawet początkującemu.
Wady metody
Oprócz zalet zgrzewania punktowego istnieją pewne wady stosowania tej metody. Należą do nich:
- To prawie niemożliwe, aby uzyskać silne wiązanie różnych metali.
- Możliwość rozpryskiwania się metalu pod wpływem silnego impulsu prądu.
- Mechanizm docisku przedmiotu obrabianego i głowica spawalnicza mają złożoną konstrukcję, z jednoczesnym mocowaniem w kilku miejscach.
- Ponadto w przypadku połączenia wielopunktowego konieczne jest skomplikowanie konstrukcji elektrod.
Wymagania dotyczące elektrod
Elektrody są przeznaczone do zamykania obwodu elektrycznego przez spawane powierzchnie metalowe. Głównymi materiałami do produkcji elektrod są miedź walcowana na zimno elektrolitycznie i jej stopy na bazie wolframu, a także specjalny brąz zawierający kob alt lub kadm. Wszystkim tym metalom odpowiada główna cecha elektrody - rezystancja, tzn. zachowują swoje wymiary, właściwości i kształt, gdy ich powierzchnia jest mocno nagrzana (do600 ℃).
Aby zmniejszyć zużycie elektrod podczas pracy, należy zadbać o ich intensywne chłodzenie wodą.
Przekrój elektrody musi odpowiadać rozmiarowi miejsca spawania. Zwiększenie średnicy elektrody prowadzi do znacznego obniżenia poziomu nagrzewania w miejscu zgrzewania.
Zgrzewarka oporowa
Współcześni producenci produkują wiele modeli różnych zgrzewarek punktowych. Koszt takich modeli zależy od zestawu funkcjonalności urządzenia, dlatego każdy spawacz musi sam zdecydować, w jakim celu jest kupowany.
Standardowa spawarka zawiera:
- przekładnik prądowy;
- uniwersalny zacisk spawalniczy;
- przekaźnik włączania i wyłączania;
- czas trwania i regulator prądu;
- urządzenie do kompresji elektrod.
Proste domowe zgrzewarki punktowe mogą nie być wyposażone w regulator siły ściskania, więc spawacz musi samodzielnie dostosować ten parametr w oparciu o swoją wiedzę i doświadczenie.
Wszystkie urządzenia można sklasyfikować:
- Zgodnie z zasadą umieszczania elektrod - naprzeciw siebie i równolegle.
- Zgodnie z metodą pracy - dla jednostek automatycznych i ręcznych.
- Zgodnie ze sposobem poruszania się - do urządzeń wiszących, mobilnych lub stacjonarnych.
W zakładach przemysłowych praca jest wykonywanaprecyzyjny sprzęt automatyczny. Ale w domu całkiem odpowiednia jest zgrzewarka punktowa do samodzielnego montażu.
Zastosowanie spawania do akumulatorów
Baterie litowo-jonowe są obecnie szeroko stosowane w urządzeniach domowych i komputerowych, których prawidłowe działanie zależy od wysokiej jakości styku łączącego. W domu lepiej wykonać zgrzewanie punktowe akumulatora własnymi rękami, ponieważ cena jednostek fabrycznych nie jest dostępna dla wszystkich rzemieślników.
Oczywiście parametry techniczne takich urządzeń będą gorsze od urządzeń fabrycznych, ale będą całkiem odpowiednie do użytku domowego. Najważniejsze jest to, że przy produkcji zgrzewania punktowego do akumulatorów konsekwentnie i bardzo dokładnie rozważ wszystkie wymagania dotyczące domowego urządzenia.
Zasada mocowania styku do baterii
Wysoka moc impulsowa zapewniająca dobre połączenie zacisków akumulatora nie jest wymagana. Dlatego przed podjęciem decyzji, jak wykonać zgrzewanie punktowe, musisz zrozumieć, dlaczego nie możesz użyć lutowania styków akumulatora. Najważniejsze jest to, że zaciski baterii obawiają się przegrzania, a praca z lutownicą wiąże się z dużym nagrzewaniem się powierzchni płatka.
Ten problem można rozwiązać przez samoczynne zgrzewanie punktowe akumulatorów, które może wytwarzać silny impuls prądowy do 400-800 A. To wystarczy do wykonania spawania.
Integralność kontaktu i niezawodność połączenia będzie zależeć od czasu trwaniaimpuls (35-100 milisekund). Dłuższa ekspozycja może spowodować spalenie płyty, powodując utratę wytrzymałości.
Możesz zrobić urządzenie spawalnicze ze zwykłego akumulatora samochodowego, ale samodzielna maszyna do zgrzewania punktowego z kuchenki mikrofalowej nadal będzie bardziej funkcjonalna.
Zgrzewarka z kuchenki mikrofalowej
Kluczowym elementem każdego zgrzewania oporowego jest transformator, który przekształca napięcie wejściowe do wymaganego poziomu. Dlatego transformator do zgrzewania punktowego z kuchenki mikrofalowej jest idealny pod względem właściwości.
Jeśli jest stara kuchenka mikrofalowa, najpierw musisz ostrożnie wyjąć z niej części. Ta procedura będzie wyglądać tak:
- Starannie zdemontuj obudowę kuchenki mikrofalowej i wyjmij transformator z konstrukcji.
- Ponieważ uzwojenie wtórne jest wykonane z cienkiego drutu, należy je usunąć. Czynność tę należy wykonać za pomocą dłuta i małego młotka, nie uszkadzając uzwojenia pierwotnego.
- Następnie musisz usunąć rdzeń magnetyczny. Tutaj będziesz musiał włożyć więcej wysiłku, ponieważ w niektórych modelach jest to wykonane przez spawanie.
- Następnym krokiem jest nawinięcie nowego uzwojenia wtórnego. Do nawijania odpowiedni jest drut o przekroju 10 mm lub większym.
- Dodaj dwa lub trzy zwoje drutu do rdzenia transformatora tak, aby napięcie wyjściowe było 2 V.
Aby zwiększyćmoc podczas samodzielnego zgrzewania punktowego z kuchenki mikrofalowej, będziesz musiał zainstalować drugi, podobny transformator, podłączając go do pierwszego obwodu elektrycznego.
Wymagania dotyczące elektrod domowej roboty
Najczęściej jako elektrody używane są groty lutownicze, które są wstępnie naostrzone pod stożkiem. W przypadku braku takich części można użyć zwykłego drutu miedzianego o przekroju 2–5 mm. Konserwacja i instalacja takich części aparatu mają swoje własne niuanse:
- Aby zachować pożądany kształt, elektrody muszą być stale podważane, ponieważ podczas pracy podlegają intensywnemu zużyciu.
- Okresowo należy czyścić żądło z płytki nazębnej. A kiedy całkowicie się zużyje, będzie trzeba go wymienić.
- Aby nie tracić mocy, przewody do elektrod powinny być krótkie.
- Lepiej umieścić końcówki na obecnych przewodach.
Ostatni etap montażu
Aby funkcjonalność domowego urządzenia była kompletna i bezpieczna, musisz zainstalować przełącznik w systemie zaciskowym. Przełącznik dwustabilny jest podłączony do uzwojenia pierwotnego transformatora i jest montowany na uchwycie dźwigni zaciskowej.
Do użytku domowego wystarczy użyć dźwigni o długości około 60 cm, która kilkadziesiąt razy zwiększy siłę ręki.
I oczywiście trzeba pomyśleć o zamocowaniu zgrzewarki punktowej z kuchenki mikrofalowej na biurku. Najbardziej optymalne jest mocowanie urządzenia za pomocą zacisku, który pozwoli przenieść go w odpowiednie miejsce do pracy.
Niektóre wady zgrzewania oporowego
Zawsze lepiej uczyć się czegoś na błędach innych. Dlatego konieczne jest zapoznanie się z możliwymi wadami, które mogą wystąpić podczas spawania:
- Pęknięcia na powierzchni mogą pojawić się z powodu naruszenia reżimu temperaturowego.
- Gdy produkty spawalnicze nakładają się na siebie, mogą wystąpić pęknięcia wzdłuż krawędzi złącza, jeśli punkt spawania znajduje się blisko krawędzi.
- Z powodu niskiej jakości elektrod może dojść do częściowego lub całkowitego braku połączenia miejsca spawania.
- Ale z powodu małej średnicy elektrod na styku mogą pojawić się wgniecenia.
- I oczywiście najczęstszym błędem początkujących spawaczy jest przepalenie powierzchni, co może się zdarzyć, gdy elektrody są słabo ściśnięte.
- Z powodu długiego czasu trwania impulsu i wysokiego prądu mogą powstawać pęknięcia zewnętrzne i wewnętrzne.
- Jeśli elektrody są ustawione nieprawidłowo w stosunku do spawanych płyt, może wystąpić przemieszczenie rdzenia.
Pomimo tego, że zakup sprzętu do zgrzewania punktowego nie jest trudny, przyrząd do majsterkowania będzie asystentem, który w pełni spełni wymagania domowego rzemieślnika. A aby samemu wykonać takie urządzenie, nie będziesz potrzebować dużo materiałów i pieniędzy.
