особенности одноточечного оборудования и технология процесса

Одним из методов сплавления является точечная контактная сварка. Ее суть заключается в плотном соединении в определенной точке двух деталей и пропускании через место контакта электрического тока.

Аппараты точечной контактной сварки востребованы во многих отраслях промышленности. Для применения в быту их научились делать своими руками, используя трансформаторы или систему конденсаторов.

Фазы процесса

Можно выделить три фазы в процессе точечной сварки. В первой фазе происходит сжатие заготовок, которое приводит к пластической деформации в точке контакта. Для этого аппарат контактной сварки оборудован специальными клещами или другими схожими приспособлениями.

Во второй фазе происходит подача тока в область контакта, что вызывает плавление металла в точке соединения и образование расплавленного ядра. Пока проходит ток, ядро расширяется до максимума. Сжатие соединяемых изделий вызывает появление плотного пояса вокруг жидкого ядра, который препятствует растеканию расплавленного металла.

В третьей фазе сварочный ток выключается, металл остывает и кристаллизуется. Для снятия напряжений при охлаждении прижимное усилие сохраняется еще некоторое время.

Требования к сварным соединениям определяет государственный стандарт – ГОСТ 15878-79. О том. Какие можно использовать электроды в аппарате контактной точечной сварки, описано в ГОСТ 14111-90. Делают их из меди или легированной хромом, кадмием, цирконием бронзы.

Виды оборудования

При точечной контактной сварке аппарат может выдавать ток разного рода и частоты. По этим отличительным признакам сварочное оборудование разделяют на четыре класса:

• контактная точечная сварка на переменном токе;
• низкочастотная контактная сварка;
• устройства конденсаторного типа;
• сваривание постоянным током.

Существует многоточечные станки контактной сварки для сварки сеток на производстве. В таких аппаратах одновременно происходит сваривание в нескольких точках. Любое оборудование имеет свои плюсы, но самыми популярными стали одноточечные устройства переменного тока.

Работа на переменном токе

Аппарат контактной сварки, работающий на переменном токе, представляет собой трансформатор, во вторичной обмотке имеющий два электрода. В качестве материала для электродов контактной точечной сварки применяется медь. Между электродами помещают детали, которые специальным устройством прижимают друг к другу.

В первичной обмотке находится тиристорный модуль, через который питающее напряжение 220 В или 380 В поступает на обмотку. Подавая управляющий сигнал на тиристор, можно получить необходимую длительность тока для контактной точечной сварки. Изменяя угол открытия тиристора, можно регулировать форму сигнала, который приходит на вторичную обмотку.

В случае применения нескольких первичных обмоток можно получить набор коэффициентов трансформации, комбинируя их соединение. В результате во вторичной обмотке получается несколько уровней напряжения и тока. Это позволяет аппарату контактной точечной сварки работать в разных режимах.

Для управления оборудованием имеется дополнительный блок, который имеет реле, управляющую панель и схему контроллера.

Оборудование на конденсаторах

Аппарат для точечной контактной сварки может состоять из блока заряда конденсаторов, большой батареи емкостей, управляющего блока и электродов с механизмом прижима заготовок.

Принцип контактной сварки лежит в первоначальном достаточно длительном накоплении электрической энергии на обкладках конденсаторов и мгновенном ее выбросе при создании искусственного короткого замыкания через точку контакта.

Возможность накопления заряда в емкостной батарее позволяет использовать оборудование меньшей мощности по сравнению с другими сварочными аппаратами.

Благодаря постоянству емкости батареи получается нормированное выделение энергии на один сварочный импульс, что позволяет получать стабильный результат независимо от изменения сетевого напряжения и других характеристик сети.

Конденсаторная контактная сварка длится миллисекунды, что приводит к мощному выделению энергии в маленькой области контакта. Это позволяет применять ее при сварке сплавов с высокой теплопроводностью типа меди, а также металлов с разными тепловыми характеристиками.

Конденсаторные аппараты контактной точечной сварки с жесткой характеристикой, быстрым разрядом, широко используются в радиоэлектронике и приборостроении.

При расчете необходимой энергии на сварку того или иного соединения можно использовать формулу:

W = C*U²/2,

где С – емкость в фарадах, W – энергия в ваттах; U — зарядное напряжение в вольтах. Включая в контур заряда активное переменное сопротивление, можно регулировать величину зарядного тока, время заряда и потребляемую мощность.

Где применяют метод

Особенностью точечной контактной сварки является краткое воздействие на соединяемые изделия (от единиц миллисекунд до нескольких секунд), сварочный ток в несколько тысяч ампер и напряжение величиной от 1 до 2-3 вольт. При этом необходимо усилие в точке сварки от десятков до сотен килограмм. Маленькая площадь контакта приводит к малой области расплавления металла.

Благодаря этим особенностям точечную сварку используют при сваривании металлов толщиной от единиц микрон до 20-30 мм. Эти возможности обеспечили ее применение в радиоэлектронике, производстве приборов, авиационной и автомобильной промышленности, строительстве и многих других отраслях.

Невозможно представить авторемонтные мастерские без сварочных аппаратов точечной контактной сварки. При устранении вмятин они незаменимы. Все автомобили и самолеты созданы с использованием контактной сварки. Практически все литиевые батареи в ноутбуках соединены с помощью односторонней контактной точечной сварки.

Плюсы и минусы технологии

Широкое распространение технология получила из-за простоты и удобства использования сварочного оборудования, высокой производительности. Аппарат может обеспечить несколько сотен свариваний в минуту при малых затратах электроэнергии, при этом не выделяет никаких вредных веществ в атмосферу.

Технология легко поддается автоматизации. Для сварки не нужно сварочной проволоки, присадок и флюсов. Соединение получается прочным и без остаточных деформаций.

Единственный недостаток заключается в негерметичном соединении изделий. Аппарат работает прерывисто, производя соединение в отдельных точках, поэтому о герметичности речь не идет.

Возможные дефекты

При точечной сварке прочность соединения такова, что разрушения возникают в основном металле, так как сварные точки имеют большую толщину. Продолжительность сваривания и прижимное усилие имеют решающее значение. Если неправильно их рассчитать, то аппарат будет варить с дефектами.

Имеется три основных вида дефектов:

• отклонения литой зоны от оптимума, ее смещение от точки контакта;
• неполный провар в точке контакта:
• изменение физико-химических свойств металла в точке сварки.

Самым опасным является отсутствие литой области. Происходит тепловое склеивание, при котором соединение выдерживает незначительные нагрузки. При переменных нагрузках и температурных перепадах происходит разрыв соединения.

Прочность нарушается при сильном давлении электродов аппарата контактной сварки, что вызывает вмятины. Также ослабляется прочность при выплесках металла.

Причины дефектов

Непровар часто обусловлен малым током или изношенностью контактной площадки электродов. Маленький ток может быть связан со слишком малым промежутком между сварными точками, что вызывает сильное шунтирование. Брак определяется визуальным осмотром и использованием специального оборудования.

Наружные трещины появляются от чересчур большого импульсного тока аппарата, слабого сжатия, загрязнения сварочной области, что изменяет параметры сварочной цепи. Изъян обнаруживается визуальным осмотром при использовании лупы.

При глубоких вмятинах от электрода необходимо разобраться с его контактной частью. Возможно, причина в слишком малом радиусе кривизны контактной площадки и слишком большом прижимном усилии. Дефект определяется визуально.

Причиной того, что при внутреннем выплеске металл вытекает в область между заготовками, может быть превышение сварочного тока аппарата, времени сварки и недостаток сжатия. Изъян определяется специальными приборами, может зафиксироваться и визуально из-за неплотного соединения деталей.

Внешний выплеск происходит при превышении длительности и силы тока, малом прижиме и перекосе электродов. Это можно заметить невооруженным глазом.

Внутренние трещины возникают от комбинации причин типа чрезмерный ток, длительность воздействия, загрязненная поверхность недостаточное сжатие и отсутствие поковочного воздействия в процессе кристаллизации. Изъяны выявляют специальной аппаратурой.

Смещение ядра возникает из-за неправильной установки электродов аппарата контактной сварки и их загрязнения. Причиной прожога являются недостаточный прижим соединяемых изделий, их загрязнения.

Устранение изъянов производится повторением процесса сварки. Если нельзя сваривать, например, недопустим повторный нагрев изделия, то дефектную область лучше высверлить и поставить заклепку.

виды и их характеристика, особенности, аппарат контактной точечной сварки

Контактная сварка — это процесс, при котором создаются монолитные сварные швы путем плавления кромок свариваемых элементов посредством электрического тока с дальнейшей деформацией сжимающим усилием. Данная технология преимущественно используется в тяжелой промышленности, где существует необходимость поддержания беспрерывного цикла выпуска однотипной продукции, в частности, при соединении серий тонких листов металла.

Суть технологии

На сегодняшний день хотя бы один аппарат контактной точечной сварки находится на всех больших предприятиях, чему способствуют сильные стороны технологии:

• Высокая производительность — для создания сварной точки потребуется примерно секунда.
• Стабильность работы — длительная эксплуатация без дополнительных посторонних вмешательств, качество сварки при этом сохраняется.
• Незначительные расходы на обслуживание, ведь роль расходных материалов выполняют контактные электроды.
• Для работы с устройством не потребуется наличия высокой квалификации.

Процесс работы, на первый взгляд, кажется простым, но составлен из ряда последовательных процедур, обязательных для выполнения.

Суть контактной сварки в двух неразрывных физических процессах — нагреве и давлении. Когда ток проходит через соединительную область, начнет выделяться определенное количество тепла, что направлено на расплавление металлов. Чтобы тепло выделялось в достаточных количествах, сила тока составляет как минимум несколько тысяч ампер в отдельных случаях — десятки тысяч. Вместе с этим на сталь оказывается определенное давление из одной или двух сторон с одновременным созданием плотного шва без каких-либо дефектов.

Если правильно организовать процесс, детали практически не нагреются, так как сопротивление будет незначительным. По мере создания монолитных соединений сопротивление постепенно падает, а с ним и сила тока. Нагретые электроды охлаждаются водой.

Как подготовить поверхность

Существуют многочисленные технологии, с помощью которых можно поддавать обработке поверхности перед контактной сваркой. К ним относятся:

• Зачистка от значительных загрязнений;
• Проведение обезжиривания;
• Снятие оксидных пленок;
• Сушка;
• Пассирование и нейтрализация.

Порядок действий и выбор технологии зависят от видов используемых заготовок.

В целом до начала сварок поверхности должны:

• Обеспечить незначительный уровень сопротивления между деталями и электродами.
• Свариваемые элементы должны быть гладкими, выпуклости и впадины отсутствуют.
• Обеспечить равное сопротивление по всей длине контактов.

Аппараты контактной точечной сварки

Оборудование принято делить на три типа:

• Неподвижное;
• Передвижное;
• Подвешенное, либо универсальное.

Разделяются сварки в зависимости от рода тока (конденсаторные и трансформаторные). За способом сварки бывают точечными, шовными стыковыми и рельефными.

Аппарат контактной точечной сварки составлен из трех частей:

1. Электросистема;
2. Механическая часть;
3. Водяное охлаждение.

Электрическая часть отвечает за расплавление деталей, контролирует рабочие циклы и перерывы, а также сохраняет текущие параметры. Механическая часть — пневматическая или гидравлическая система, дополнена приводами. Если присутствует исключительно привод сжатия, то перед вами точечная модель, в шовных есть ролики, а в стыковых — система сжатия и осадки. В состав водного охлаждения входит первичный и вторичный контур, разводящие штуцеры, шланги, вентили и реле.

Электроды используются не только для замыкания электрического контура, но и отводят тепло от сварных соединений, для передачи механической нагрузки, в отдельных случаях помогают передвигать заготовки.

Размеры и форма электродов подбирается в зависимости от свариваемых материалов и вида применяемого оборудования. Они должны выдерживать температуры более 600 градусов Цельсия при давлении 5 кг/2 мм2. Именно поэтому главным компонентом выступает бронза и различными добавками.

Сварочные соединения должны поддаваться тщательному контролю для предотвращения дефектов. Допустимы все способы неразрушающего контроля, среди которых первое место отводится первичному осмотру. Но прижатие элементов не позволяет проводить полноценный осмотр, потому продукцию отбирают и проводят разрезы вдоль швов для выявления неточностей. Если дефект обнаружен, партия отправляется на переработку, а сам аппарат поддается калибровке.

Виды контактной сварки

1. Рельефная сварка. Ее принцип совпадает с точечной, но существует одно различие: и у шва, и у электрода особая, рельефная форма. Она может применяться для решения разных задач, в частности, для крепления кронштейнов или опорных деталей с плоскими заготовками.
2. Шовная сварка. Процесс многоточечной варки, при котором соединения расположены на близких расстояниях либо с перекрытием. При этом формируется цельное монолитное соединение. Когда между точками перекрытие, то швы получатся герметичными, при его отсутствии герметичность не обеспечивается. В промышленности без герметических швов не обойтись при изготовлении баков, бочек, баллонов и других емкостей.
3. Стыковая сварка. Элементы соединяются путем прижимания друг к другу с дальнейшим оплавлением всей плоскости контакта. Данная технология имеет несколько разновидностей в зависимости от металла, его толщины и необходимого качества соединений.
4. Точечная контактная сварка. В данном случае работы проводятся в одной или нескольких точках. На качество шва влияют следующие параметры:
   • форма и размеры электродов;
   • сила тока;
   • уровень давления;
   • время работы и качество очистки поверхности.

Современные агрегаты отличаются эффективностью, выдавая до 600 сварных соединений в минуту. Такой метод применяется в работе с частями высокоточной электроники, с кузовами автомобилей, самолетов, сельскохозяйственных машин и в других отраслях.

Что такое аппарат точечной сварки и чем он отличается?

Время чтения: 6 минут

Многие домашние сварщики думают, что современный сварочный аппарат — это компактный инвертор, который можно повесить на плечо и перевезти куда угодно. Но на самом деле, разнообразие сварочных аппаратов куда больше, чем может показаться на первый взгляд. В мире существует не только ручная дуговая или полуавтоматическая сварка, но и другие технологии. Например, точечная сварка с применением специальных аппаратов.

В этом небольшом материале мы подробно объясним, что такое точечная сварка, что такое аппарат для точечной сварки и какие у него могут быть достоинства и недостатки. Вы также узнаете, в каких сферах применяется эта технология и можно ли сделать аппарат для точечной сварки своими руками.

Содержание статьи

Пару слов о технологии

Точечная сварка — это сварочная технология, суть которой заключается в применении тока высокой частоты. Является разновидностью контактной сварки. Сварной шов представляет собой множество так называемых сварных точек. Сварная точка формируется в тот момент, когда детали фиксируют между двумя специальными электродами.

Читайте также: Электроды для контактной сварки 

Электроды с усилием сжимают металл снизу и сверху. При сжатии одновременно пропуская сварочный ток. Именно он плавит металл, а электроды при этом сжимают детали, подобно прессу, формируя сварную точку. Чтобы выполнить данную технологию, необходимо специальное оборудование для точечной сварки. Это может быть как компактный аппарат контактной точечной сварки, так и стационарный  аппарат точечной сварки, предназначенный для промышленного использования. В целом, данная технология успешно применяется во многих сферах. В том числе, в быту.

Разнообразие аппаратов для точечной сварки

Все аппараты можно условно разделить на три категории: промышленные, профессиональные и бытовые. Промышленные аппараты используются исключительно на производстве, где необходимо в больших объемах сваривать детали из различных металлов без ограничений по толщине. Такие модели обычно стационарны и громоздки. Яркий пример — машина контактной точечной сварки МТ модели 1928.

Профессиональные модели используются для контактной точечной сварки на выезде, например. Такие аппараты намного компактнее промышленных, их можно перевозить в авто и оказывать частные услуги. Например, сварить профильные трубы на стройплощадке.

Также возможно применение точечной сваркой в бытовых условиях. Для этого применяются либо маломощные покупные аппараты, либо самодельные. Да, точечная сварка из подручных материалов вполне возможна. И она неплохо справляется с мелким ремонтом.

Достоинства и недостатки

Точечная сварка, как и любая другая технология, обладает своими преимуществами и недостатками. Предлагаем ознакомиться с ними подробнее.

О хорошем

Первое неоспоримое достоинство технологии точечной сварки — это скорость формирования шва. Простейшая стационарная машина сварочная одноточечная способна сформировать несколько сотен сварных точек за одну минуту. Ни один человек не способен так быстро сваривать детали, как аппарат для точечной сварки. Соединение формируется быстро и качественно, даже если толщина металла достигает 20 мм. Это преимущество давно оценили автоконцерны.  Так что этот тип сварки широко применяется при автомобильном производстве и ремонте.

Еще одно преимущество — дешевизна сварочного процесса. Да, промышленный (и даже профессиональный) аппарат стоит недешево. Но для его работы достаточно стабильного подключения к электричеству и пары специальных металлических электродов, которые не нуждаются в частой замене. К тому же, контактная сварка не требует от мастера высокой квалификации. Не нужно поджигать дугу, вести шов и следить за расходом комплектующих.

Из-за этой особенности точечная сварка широко применяется в конвейерном производстве. Там она более чем эффективна и позволяет выполнять сварку с минимальными финансовыми затратами. При этом аппарат для точечной сварки не потребляет много электроэнергии, поскольку сама сварка выполняется очень быстро.

Еще один плюс — универсальность и простота технологии. Оборудование для контактной сварки способно варить любой металл (в том числе цветной) толщиной до 2 сантиметров, без потери качества. Все, что необходимо для качественного результата — это правильно настроить аппарат.

О плохом

Теперь о недостатках. А они тоже есть, и могут быть вполне существенными.

Точечная сварка хоть и производительна, но ее мощностей может быть недостаточно для сварки толстых металлов. Большинство аппаратов могут справиться с деталями толщиной до 20 мм, но не более. При сварке более толстых деталей сварная точка получается недостаточно качественной и ее можно легко разрушить.

В некоторых случаях станок точечной сварки может занимать слишком много места. Но в основном это касается промышленных моделей, та же машина контактной сварки МТ модели 1928, которую мы уже упоминали. Но этот недостаток справедлив только по отношению к стационарным аппаратам. Бытовые модели компактны.

Читайте также: Особенности точечной сварки 

Также учтите, что соединения, получаемые точечным способом, не самые эстетичные. Они не вряд ли вы когда-нибудь видели художественную сварку, выполненную точечным методом. Эту технологию применяют для деталей, которые будут скрыты от глаза. Те же кузова авто. Зато точечная технология хороша при сварке временных швов.

Последний минус — это потенциальная опасность для сварщика. Многие, наблюдая за точечной сваркой, думают, что эта технология безопаснее, чем ручная дуговая или сварка в среде газов. Но это не так. В процессе работы сварщик имеет дело с большими значениями сварочного тока, и это может быть опасно для здоровья и жизни. Неопытный мастер может легко придавить пальцы точечным аппаратом, получить ожог или потерять зрение. Поэтому не пренебрегайте защитной экипировкой и соблюдайте технику безопасности, чтобы избежать фатальных последствий.

Вместо заключения

Точечная сварка — одна из самых интересных технологий.  Она позволяет получить качественные долговечные соединения без применения сварочных плавящихся электродов, проволоки, газа и флюса. Все, что необходимо — это аппарат, способный генерировать ток высокой частоты. Этого достаточно для плавления металла и образования сварного соединения.

При этом точечную сварку можно собрать своими руками из сварочного аппарата типа инвертор (справедливости ради, из старого сварочного инвертора можно в принципе собрать множество разных сварочных аппаратов). Для сборки точечной сварки еще придется докупить некоторые мелочи, например, контроллер точечной сварки. И в итоге вы получите полноценный сварочный аппарат, который может стать помощником в быту.

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

машина, ремонт, медные электроды для точечной прессовой, оборудование, электросхема – Виды сварочных аппаратов на Svarka.guru

При соединении деталей внахлест обычный сварной шов положить невозможно. Для производства и ремонта тонкостенных деталей используют аппарат контактной сварки. Он соединяет элементы тонких деталей за счет точечного разогрева материала и соединения его с большой скоростью, без брызг, присадочного материала и шлака.

Технология

Свое название контактный сварочный аппарат получил за соединение при непосредственном взаимодействии электродов с поверхностью обрабатываемых деталей. Варочной ванны, как при других способах соединения деталей нет.

1. Электроды прижимаются с двух сторон к сложенным друг на друга деталям.
2. Электрический разряд с током от 3000 А и малым напряжением до 6 Вт за десятые доли секунды нагревает металл на очень ограниченном участке.
3. Края фигурно вырезанного электрода не дают горячему металлу растекаться и разбрызгиваться. Они создают границу соединения материалов.
4. Создается давление, под которым смешиваются разогретые металлы.

Контактный способ соединения листов высокопроизводительный, без образования брызг и шлака. Соединение происходит за счет соединения материала самих деталей, без присадочной проволоки и защитного слоя флюса или газа. Ток подается не постоянно, а импульсами.

Сфера использования

Контактная сварка применяется для тонких деталей, соединяемых внахлест и встык. Ее технология, применение и качество шва должны соответствовать ГОСТ 2601-84 пунктам с 36 по 43. Широко распространенный электродуговой нагрев создает высокие температуры и прожигает тонкий лист. Точечная технология позволяет соединять без перегрева низколегированные стали, алюминий, медь.

На  машинах точечной сварки соединение элемент о происходит с высокой скоростью и имеется  возможность параллельной работы сразу нескольких электродов. Их используют на конвейерах в приборостроении, автомобильной и авиационной промышленности, при создании различных атрибутов для строительства оград.

Сетку различных видов и фигурные изделия, цепи из колец и проволоки может сделать многоконтакный станок или целая линия аналогичного оборудования. С помощью контактной сварки соединяют элементы кузова машин, профили дверей и окон, прикрепляют ручки и другие фрагменты металлической посуды, создают различные приспособления для сельского хозяйства.

Аппараты для контактного соединения устанавливают в мастерских, где производят авторемонт, кузовные работы, восстанавливают бытовую технику. С помощью контактных электродов варится нержавейка, производится ремонт радиатора, восстанавливается аккумулятор.

Виды оборудования

По мощности оборудование делится на бытовое, работающее от сети 220 В с рабочим током от 3000 А, и промышленное, выдающее более 10000 А. Контактный сварочный аппарат по своей размерам и мощности может быть:

• стационарный;
• ручной;
• передвижной;
• подвесной;
• настольный;
• универсальный;
• промышленный специальный.

Каждый тип моделей может работать по различным технологиям, в зависимости от устройства.

Аппарат

Для соединения деталей используют роликовые электроды. Они скользят с двух сторон от свариваемых листов. Между ними возникает электрическая дуга, проходящая через металл, расположенный между ними. Одновременно поверхности роликов создают необходимое для соединения разогретого материала давление.

Контактная сварка роликами позволяет создавать непрерывное прочное соединение 2 тонких деталей. Шов может иметь любую конфигурацию.

Чтобы соединить тонкий лист и толстую деталь, используют один роликовый медный электрод со стороны заготовки меньшей толщины.

Аппараты контактной непрерывной обработки устанавливают на массовое производство однотипных изделий. Они оправдывают затраты на их приобретение на конвейерах.

Разновидностью контактной технологии неразъемного соединения  является точечная сварка. Для нее используют специальные электроды, разные по конфигурации в зависимости от конфигурации соединения. Расположение электродов аналогично роликам, с 1 или 2 сторон. Через них поступает на металл электрический ток, разогревая свариваемую точку. Одновременно происходит сжатие.

Многоточечная машина

Точечная сварка происходит со скоростью до 600 контактов в минуту. Многоточечный аппарат имеет несколько электродов, работающих от одного блока питания. Используют такие машины на производстве для массового создания однотипных изделий. В основном это соединение переплетений металлических решеток для ограждений и заборов, цепей, декоративных полос.

Настройка всех рабочих электродов производится с одного пульта. Заготовки подаются автоматически. Сварщикам на автоматизированных машинах точечной прессовой сварки остается только следить за процессом и периодически корректировать настройки.

Работа на переменном токе

Электрическая схема аппарата соединения переменным током наиболее простая. Она собрана из силового трансформатора и тиристоров. Электросхема, состоит из нескольких первичных обмоток. Она позволяет использовать как регулятор сварки переключение с одной обмотки на другую, изменяя коэффициент трансформации.

Если необходима прихватка для стыкового соединения контактной сваркой, инвертор работает в ручном режиме. Реле времени не управляет током. Он поступает в точку соединения, когда рука сварщика нажимает кнопку на аппарате или нога специальную педаль на полу. Накопленный на конденсаторе ток поступает через понижающий трансформатор на электроды.

Оборудование на конденсаторах

На блоке конденсаторов накапливается электрический заряд и в момент сварки подается через электроды на свариваемые детали в виде сильного разряда. Используется конденсаторная технология в основном в промышленных машинах контактной сварки, на которых устанавливается мощное оборудование по накоплению энергии между разрядами за доли секунды.

По типу образования шва конденсаторная сварка делится на виды:

• точечная;
• стыковая;
• шовная.

Точечной сваркой соединяются тонкие листовые детали с более толстыми или такими же. Электрод прижимается сверху, производится разряд с высоким током и малым напряжением для расплавления верхнего листа и части поверхности нижнего по малой площади контакта. Затем создается давление по периметру нагрева для спаивания металла листа с поверхностью нижней детали.

При стыковом соединении листы состыковываются плотно, без зазора. В точке сварки происходит быстрый нагрев до расплавления кромок и их соединение.

В шовной контактной сварке в отличие от других видов, вместо электродов применяют токопроводящие ролики. Они перемещаются вдоль линии соединения с 2 сторон соединяемых листов. Через равный промежуток времени между ними возникает дуга. Она прогревает оба листа и соединяет их посредством давления.

Конденсаторная сварка позволяет экономно расходовать электроэнергию и работать от источников питания с низким напряжением.

Недостаток технологии в оборудовании со сложными электрическими схемами, большим количеством конденсаторов и других деталей. Варить можно только тонкие листы толщиной до 2 мм.

Специальные электроды

У чистой меди высокая электропроводность и теплоотдача, но низкая твердость. Она хорошо, без брызг нагревает свариваемый металл в месте контакта, но теряет свою форму от прижатия. Электроды для точечной сварки делают их сплава меди с добавлением компонентов, повышающих ее прочность без снижения электропроводности:

• алюминий;
• бериллий;
• кадмий;
• магний.

Лучше всего упрочняет медь добавление магния и кадмия. Они почти не изменяют теплопроводность электродов.

В зависимости от места и формы соединения, подбираются электроды различной формы с закругленным наконечником или выборкой по торцу определенной формы.

Начальник отдела передовых методов сварки, сварщик исследователь завода сварочного оборудования и оснастки Петрусевич Н. П.: «Состав сплава электрода контактной сварки выбирается по значению поверхностной температуры. Хромистая БР.Х08, кремненикелевая Бр.НК и кадмиевая Бр.Кд1 используются для роликовых электродов и легкой сварки 120⁰ – 200⁰C на поверхности. При температуре 250⁰ – 300⁰C на поверхности, которая возникает при соединении медных, алюминиевых листов и низколегированных среднеуглеродистых сталей, используют электроды из сплава меди марки МС и МК. Для высокоскоростной промышленной сварки в режимах 450⁰ – 500⁰C выбирают бронзы, легированные цирконием и хромом».

Плюсы и минусы технологии

Группа сварочного оборудования, работающая по технологии контактной сварки, имеет ряд положительных качеств:

• не используются расходные материалы;
• нет брызг;
• малая остаточная деформация;
• аккуратное соединение;
• высокая производительность;
• экологичность;
• легко встраиваются в автоматические и полуавтоматические линии.

Для контактной сварки не нужны присадочная проволока, плавящиеся электроды и флюс или газ для защиты шва. Поскольку соединяемый материал прогревается изнутри, брызги отсутствуют. Края электрода прижимаются к поверхности и не дают шву растекаться.

Участок сварки имеет малую площадь. Детали не теряют своей формы и не требуют рихтовки. Медный и бронзовый электрод не выделяет вредных веществ, нет горящих и окисляющийся веществ.

С помощью контактной сварки можно варить с большой скоростью срезу несколько швов. Аппараты легко встраиваются в любые линии, настраиваются на работу в автоматическом режиме.

К недостаткам контактной сварки относится ограничение в толщине свариваемых деталей. Точечной сваркой невозможно создать герметичные швы емкостей и труб, особенно работающих под давлением. Расстояние до шва ограничивается длиной электрода.

Сложно самостоятельно создать сварочный аппарат для контактной сварки. Чертеж представляет собой сложную электрическую схему из большого количества диодов, обмоток, конденсаторов и других деталей. Такая работа по силам только профессиональному электрику.

Как работают?

Аппарат понижает напряжение и накапливает на конденсаторах ток, увеличивая его значение. Сжимание деталей позволяет создавать прочное соединение при нагреве металла ниже температуры жидкого состояния.

Фазы процесса

Процесс контактного сваривания происходит в следующей последовательности.

1. Сжатие деталей до состояния пластической деформации. При этом сглаживаются микронеровности, и увеличивается площадь контакта.
2. Включается импульс тока. Происходит нагрев металла в точке соединения до образования жидкого ядра.
3. В жидком металле под давлением происходит соединение на молекулярном уровне.
4. Происходит осадка контактной зоны по периметру соединения. Образуется уплотняющий пояс.
5. Охлаждение и кристаллизация металла.

После отключения тока усилие прижима увеличивается для создания однородного шва и предотвращения выплескивания расплавленного металла.

Возможные дефекты и причины их образования

Инструкция, определяющая требования к качеству сварных контактных швов, делит все дефекты на группы:

• искажение формы литой зоны;
• несплошность металла в зоне соединения;
• изменение свойств материала.

При смещении электрода или его перекашивании изменяется форма литой зоны. В результате происходит разрушение металла по границе контакта при возникающих динамических нагрузках или вибрации. Прочность металла снижается при изменении формы электрода вследствие износа или неправильной заточки, сильном прижиме до вмятин. При выходе наружу разогретого металла, снижается коррозионная стойкость материала.

Причиной непровара может стать малое значение тока и очень сильное прижатие. При подаче на тонкие детали повышенного тока, происходит прожог и отделение тонкого листа по периметру контакта. Высокий ток и чрезмерное давление вызывает образование трещин вокруг шва, так же, как и неочищенная поверхность деталей.

Расплавленный металл может выплеснуться в пространство между деталями, при повышенном токе или увеличенном времени импульса, особенно если электроды стоят не в одной оси.

Аппараты бытового типа работают от тока сети 220 В. Они незаменимы при ремонте автомобилей и бытовой техники, соединении тонких листов, включая алюминий и медь. Правильный режим в домашних условиях можно подобрать экспериментально.

Машины точечной сварки от ООО «Вебер Комеханикс»

«Вебер Комеханикс» предлагает специализированные машины для рельефной и точечной контактной сварки.

Рельефная сварка явялется одним из видов контактной сварки, при котором сваривание происходит по поверхности касания. Эта поверхность ограничена рельефами различного происхождения. При выполнении данного типа работ применяют машины для точечной рельефной сварки.

Машины рельефной и точечной сварки выполняют широкий диапазон задач массового промышленного производства, могут комплектоваться по запросу спецуправлением и иметь различные конфигурации.

Область применения машин рельефной и точечной контактной сварки

Машины используются для высокоточной точечной сварки в серийном и единичном производстве в таких отраслях, как приборо-, самолето- и автомобилестроение, производство различных металлических изделийи т. п.

В промышленных условиях на крупных предприятиях применяются стационарные машины рельефной и точечной контактной сварки. Это многофункциональное оборудование, обеспечивающее высокую производительность и качество при достаточно простом управлении. Точечные сварочные аппараты способны обеспечить максимально эффективное соединение ответственных частей, а также сварку трудносвариваемых материалов.

В нашем каталоге представлены машины точечной и рельефной контактной сварки итальянского производителя СЕА – одного из лидеров европейского рынка сварочных аппаратов. Линейка производителя включает точечные сварочные аппараты различных серий:

• PPN. В данную серию входят универсальные установки прессового типа. Они обладают широкими возможностями по настройке и регулировке и предназначены для мелко- и крупносерийного производства деталей.
• BSW. Серия станков для прецизионной сварки.
• PPN 3F CC. Трехфазные машины точечной сварки для деталей из трудносвариваемых материалов.
• MF и BSW MF. Инверторные аппараты, которые предназначены для точечной и рельефной сварки. Обеспечивают максимальное качество сварного соединения.
• Z-K. Станки для соединения деталей, не имеющих особых требований по качеству. Используются в единичном и серийном производстве.
• Dual 30. Оборудование, выполняющее одностороннюю точечную сварку.