Płytę aluminiową i wielowarstwową folię aluminiową można połączyć z blachą niklową za pomocą kontrolowanej temperatury i ciśnienia. W przypadku większych powierzchni styku lub laminowanych przewodów aluminiowych powszechnie ocenia się spawanie dyfuzyjne, ponieważ umożliwia łączenie materiałów bez konwencjonalnego lutowia, wypełniacza lutowniczego lub topnika.
Prawidłowy proces zależy od tego, czy aluminium jest litą płytą, czy stosem folii, czy nikiel jest nałożony po jednej czy po obu stronach, od grubości i gatunku każdego materiału, wymiarów-powierzchni klejenia oraz wymaganych parametrów elektrycznych i mechanicznych.
Nie należy kopiować ustawień opracowanych dla jednej próbki aluminium-niklu do innego produktu. Materiały, konstrukcja złącza i sposób odbioru muszą zostać potwierdzone przed sfinalizowaniem konfiguracji maszyny i programu spawania.
Czy aluminium można spawać z blachą niklową?
Tak. Można łączyć blachę aluminiową, folię aluminiową i wybrane arkusze-niklu, ale wymagana jest dokładna specyfikacja materiału.
„Arkusz niklowy” może odnosić się do:
- Arkusz czystego niklu
- Miedź niklowana-
- Stal niklowana-
- Stop niklu
- Kolejny metal z niklową powłoką powierzchniową
Materiały te mają różną oporność elektryczną, zachowanie termiczne i charakterystykę formowania. Dostawca powinien podać informacje o gatunku niklu, materiale bazowym i powłoce, a nie identyfikować część jedynie na podstawie koloru jej powierzchni.
Należy również zdefiniować stronę aluminiową. Płyta z litego aluminium o grubości 3,0 mm zachowuje się inaczej niż stos cienkich folii aluminiowych, nawet jeśli obie są użyte w złączu elektrycznym.
Czym różnią się złącza płyt aluminiowych i folii aluminiowej?
| Struktura przedmiotu obrabianego | Główny problem związany ze spawaniem | Wymagania dotyczące narzędzi |
| Solidna aluminiowa płyta z niklem po jednej stronie | Nierównomierne nagrzewanie i zniekształcenie płyty | Podeprzyj płytkę i kontroluj położenie niklu |
| Solidna aluminiowa płyta z niklem po obu stronach | Zrównoważony nacisk dzięki trzem warstwom materiału | Utrzymuj oba arkusze niklu w jednej linii |
| Wielowarstwowa folia aluminiowa z niklem po jednej stronie | Wewnętrzne łączenie folii i ruch warstw | Zastosuj równomierny nacisk na cały stos |
| Wielowarstwowa folia aluminiowa z obustronnym niklem | Ułożenie folii, separacja krawędzi i grubość końcówki | Kontroluj górną i dolną pozycję niklu |
| Wstępnie uformowana część aluminiowa z niklową powierzchnią styku | Zmiana wymiarów wokół zagięć lub otworów | Podeprzyj uformowane obszary bez blokowania złącza |
Konstrukcje te nie powinny mieć wspólnego programu spawania bez weryfikacji. Może zaistnieć potrzeba zmiany mocowania, ciśnienia, czasu nagrzewania i kolejności trzymania.
Dlaczego spawanie aluminium-do-niklu jest trudne?
Aluminium tworzy powierzchniową warstwę tlenku
Aluminium w naturalny sposób tworzy stabilną warstwę tlenku. Olej, odciski palców, pozostałości po cięciu i zanieczyszczenia podczas przechowywania mogą tworzyć kolejne bariery pomiędzy powierzchniami aluminiowymi i niklowymi.
Jeżeli powierzchnie nie są odpowiednio przygotowane, jedna próbka może się złączyć, a inna oddzielić pod wpływem zginania lub testów mechanicznych.
Metodę czyszczenia należy dobrać w zależności od gatunku aluminium, grubości folii i wykończenia powierzchni. Cienka folia może zostać zarysowana, rozciągnięta lub rozerwana w wyniku agresywnego czyszczenia mechanicznego.
Po przygotowaniu materiał należy zabezpieczyć przed dalszym zanieczyszczeniem przed spawaniem.
Aluminium i nikiel nagrzewają się inaczej
Aluminium szybko przewodzi ciepło, podczas gdy warstwa niklu może wytwarzać i zatrzymywać ciepło w inny sposób. Może to spowodować nierówny rozkład temperatury w złączu.
Jeżeli do powierzchni styku dociera zbyt mało ciepła, materiały można jedynie sprasować ze sobą bez wystarczającego połączenia. Nadmierne ciepło może powodować:
- Odkształcenie aluminium
- Utlenianie powierzchniowe
- Przemieszczenie blachy-niklu
- Materiał przyklejający się do oprzyrządowania
- Nadmierne ścieńczenie stawu
- Zmiany wymiarowe wokół otworów lub krawędzi
Zwiększenie temperatury nie jest zatem całkowitym rozwiązaniem. Rozkład ciśnienia, czas nagrzewania, stan oprzyrządowania i materiału należy sprawdzić łącznie.
Cienkie folie aluminiowe mogą przesuwać się podczas załadunku
Wielowarstwowy stos folii aluminiowej zawiera wiele interfejsów. Każda warstwa musi pozostać wyrównana w zamierzonym obszarze klejenia.
Pofałdowana, zwinięta lub przesunięta folia powoduje lokalne różnice w grubości. Wyższe obszary są najpierw poddawane naciskowi, podczas gdy niższe obszary mogą pozostać niecałkowicie związane.
Oprawa powinna kontrolować:
- Wyrównanie folii
- Pozycja blachy niklowej-
- Długość i szerokość klejenia
- Ruch podczas zamykania narzędzia
- Gotowa grubość końcówki
- Przejście pomiędzy sekcjami klejonymi i elastycznymi
Pozycja niklu wpływa na gotową część
Nikiel może być wymagany po jednej lub obu stronach elementu aluminiowego. Dwustronna-konstrukcja musi utrzymywać górną i dolną blachę niklową w jednej linii podczas wywierania nacisku na cały stos.
Jeżeli po spawaniu element będzie dziurkowany, wiercony lub gięty, łączony obszar również musi pozostać stabilny podczas tych operacji. Dlatego przed zaprojektowaniem oprzyrządowania należy uwzględnić na rysunku położenie otworu, linię gięcia i minimalną odległość od krawędzi.
Jak działa spawanie dyfuzyjne aluminium-niklem?
W tym zastosowaniu spawanie dyfuzyjne wykorzystuje kontrolowane ogrzewanie elektryczne, ciśnienie i czas przetrzymywania, aby połączyć określoną powierzchnię styku aluminium-niklu.
Typowa sekwencja produkcyjna obejmuje:
- Potwierdź materiały aluminiowe i niklowe.
- Oczyścić i sprawdzić powierzchnie klejenia.
- Umieść płytę aluminiową lub stos folii w uchwycie.
- Umieść blachę niklową po jednej lub obu stronach, jak pokazano na rysunku.
- Zamknąć oprzyrządowanie i zastosować zaprogramowany nacisk.
- Podgrzej złącze zgodnie z zatwierdzonym programem spawania.
- Utrzymuj ciśnienie podczas etapów przetrzymywania i początkowego chłodzenia.
- Wyjmij część i sprawdź jej położenie, wymiary i stan połączenia.
- Wykonaj wszelkie wymagane testy wykrawania, zginania i elektryczne.
Ustawienia zależą od grubości aluminium, specyfikacji niklu, obszaru łączenia i wymagań dotyczących gotowej części. Sama moc znamionowa maszyny nie może określić, czy można wyprodukować dane złącze.
Haifeispawacze dyfuzyjne aluminiumzostały opracowane do przewodów aluminiowych, złączy z folii laminowanej i wybranych elementów z aluminium-niklu, które wymagają-oprzyrządowania specyficznego dla danego zastosowania i prób spawania.
Jakie problemy mogą wystąpić?
| Problem ze spawaniem | Możliwa przyczyna | Pierwsza kontrola |
| Blacha niklowa odkleja się od aluminium | Zanieczyszczone powierzchnie lub niewystarczające wiązanie | Przygotowanie materiału i stan interfejsu |
| Oddzielne środkowe folie aluminiowe | Nierówna temperatura, ciśnienie lub ułożenie folii | Przekrój poprzeczny-i rozkład ciśnienia |
| Nikiel porusza się podczas spawania | Nieodpowiednie pozycjonowanie | Lokalizacja mocowania i kolejność ładowania |
| Płyta aluminiowa wygina się lub wypacza | Nadmierny lub nierówny dopływ ciepła | Kontakt z narzędziami, wsparcie i program spawania |
| Grubość spoiny jest różna | Nierówny stos folii lub nieprawidłowe ustawienie oprzyrządowania | Pomiary na całej powierzchni klejenia |
| Krawędzie pękają podczas zginania | Słabe połączenie krawędzi lub nieodpowiednia pozycja zgięcia | Szerokość klejenia i odległość od linii zagięcia |
| Wyniki zmieniają się w trakcie produkcji | Zmiana temperatury oprzyrządowania lub chłodzenia | Powtarzające się dane-cykli i układ chłodzenia |
Przed zmianą ustawień należy zgłosić wadę. Dostosuj jedną główną zmienną na raz i użyj tej samej metody testowej po każdej próbie.
Często zadawane pytania
P: Czy folię aluminiową i blachę niklową można spawać bez spoiwa?
O: Tak. Spawanie dyfuzyjne można ocenić dla wybranych konstrukcji z folii aluminiowej i blachy niklowej-bez konwencjonalnego lutowia, lutu twardego lub topnika. Wykonalność musi zostać potwierdzona rzeczywistymi materiałami.
P: Czy ta sama maszyna może spawać płytę aluminiową i folię aluminiową?
Odp.: Jedna maszyna może obsługiwać kilka produktów w swoim zakresie roboczym, ale stosy płyt aluminiowych i folii zwykle wymagają różnych programów oprzyrządowania i spawania.
P: Czy możliwe jest-dwustronne spawanie blachy niklowej-?
O: Tak. Haifei zademonstrowało płytę aluminiową z blachą niklową po obu stronach. Dla każdego produktu należy sprawdzić wyrównanie, rozkład nacisku i gotową grubość.
P: Czy wyższa temperatura spawania zapewnia mocniejsze połączenie?
O: Nie koniecznie. Nadmierne ciepło może odkształcić aluminium, zwiększyć utlenianie lub spowodować sklejanie. Ciepło, ciśnienie, czas przetrzymywania i oprzyrządowanie należy dostosować jako jeden proces.
P: Czy część spawaną można dziurkować lub zginać?
Odpowiedź: Może to być możliwe, jeśli operacje łączenia i przetwarzania końcowego-opracowane zostaną wspólnie. Wykrawanie i zginanie należy uwzględnić w badaniu próbki, a nie zakładać na podstawie płaskiej części spawanej.
Poproś o ocenę spawania-aluminium i niklu
Wyślij do Haifei rysunek produktu, specyfikacje aluminium i niklu, strukturę warstw, wymiary klejenia,-wymagania dotyczące obróbki po spawaniu i metodę akceptacji.
Firma Haifei może dokonać przeglądu przedmiotu obrabianego, w stosownych przypadkach przeprowadzić próbne spawanie i polecić odpowiednią spawarkę dyfuzyjną aluminium, projekt oprzyrządowania i konfigurację-kontroli procesu.
