Wielowarstwowe-zgrzewanie punktowe arkuszy jest powszechne w przypadku blach samochodowych, konstrukcji okuć, podzespołów elektrycznych, nowych części do produkcji energii i przy produkcji sprzętu AGD. Podczas korzystania zZgrzewarka punktowa MFDCwiele fabryk napotyka ukryty problem: znak spoiny wygląda normalnie na powierzchni, z widocznymi wcięciami i śladami spawania, ale podczas prób rozciągania, odrywania lub niszczenia środkowa warstwa ulega poluzowaniu.
Na hali produkcyjnej zjawisko to często opisuje się jako spoinę na zimno, spoinę pozorną, brak stopienia międzywarstwowego lub słabe połączenie między warstwami. Jest ona trudniejsza do uchwycenia niż oczywista wada powierzchni, ponieważ może być niewidoczna z zewnątrz. Problem może pojawić się tylko podczas montażu, ładowania, wibracji lub-długoterminowego użytkowania, co może mieć wpływ na wytrzymałość połączenia i bezpieczeństwo produktu.
Wyzwanie podczas-spawania blach wielowarstwowych polega na tym, że ciepło spawania musi nie tylko tworzyć spoinę na zewnętrznych arkuszach. Musi także dotrzeć i połączyć każdy interfejs wewnątrz stosu. Jeśli nawet jedno wewnętrzne złącze nie utworzy prawidłowego jądra spoiny, niezawodność całego złącza zostanie zmniejszona.
Najczęstszy błąd w ocenie wielowarstwowego-zgrzewania punktowego: dobra powierzchnia nie oznacza dobrej spoiny wewnętrznej
Wgłębienie powierzchniowe może wyglądać normalnie, natomiast warstwa środkowa nie jest stopiona
W przypadku zgrzewania punktowego dwóch-arkuszów zwykle steruje się jednym interfejsem-arkuszy-. W przypadku spawania trój-lub czterowarstwowego-jest więcej interfejsów. Prąd i ciśnienie muszą przechodzić przez zewnętrzne arkusze i nadal skutecznie oddziaływać na wewnętrzne powierzchnie stykowe. Jeśli warstwa wewnętrzna nie otrzyma wystarczającej ilości ciepła, na powierzchni może pojawić się ślad spoiny, podczas gdy wewnętrzna powierzchnia styku pozostaje słaba.
Z tego powodu wielowarstwowego-zgrzewania punktowego nie należy oceniać wyłącznie na podstawie wyglądu. Normalny kolor spoiny i normalne wgłębienie nie świadczą o prawidłowym połączeniu każdej warstwy.
Testy niszczące ujawniają prawdziwy problem
Jeśli spoina zostanie podważona i warstwa zewnętrzna wykazuje wyraźne stopienie, podczas gdy warstwa środkowa pozostaje płaska, bez śladów rozdarcia lub widocznych pozostałości bryłek, prawdopodobnie wewnętrzna powierzchnia styku nie jest prawidłowo związana.
Jest to ryzykowne w przypadku masowej produkcji, ponieważ operatorzy mogą nie być w stanie tego wykryć wizualnie. Podczas zatwierdzania-pierwszej części należy przeprowadzić próbę odrywania, próbę rozciągania lub kontrolę-przekroju poprzecznego, zamiast polegać wyłącznie na wyglądzie spoiny.
Dlaczego słabe łączenie międzywarstwowe jest częstsze w-arkuszach wielowarstwowych?
Wraz ze wzrostem liczby warstw ciepło ma większe trudności z dotarciem do środkowej granicy faz
Ciepło zgrzewania punktowego powstaje, gdy prąd przepływa przez rezystancję styku na stykach arkuszy. W przypadku dwóch arkuszy ciepło koncentruje się na jednym styku. W przypadku wielu arkuszy ciepło musi być rozprowadzane przez kilka interfejsów.
If current, time, and pressure are not properly matched, heat may concentrate on the outer layer or at only one interface, while the middle interface does not fuse enough. The result is that one layer may be joined, but another layer remains weak.
Olej, tlenek lub szczeliny między warstwami mogą łatwo spowodować słabe wiązanie
Po ułożeniu wielu arkuszy w stos, trudno jest sprawdzić wewnętrzne interfejsy. Jeśli występuje olej do tłoczenia,-olej antykorozyjny, tlenek, kurz, cząstki metalu, pozostałości powłoki, zadziory lub szczeliny między warstwami, rzeczywista powierzchnia kontaktu zostanie zmniejszona.
W wielu przypadkach widoczna powierzchnia zewnętrzna jest czysta, ale wewnętrzne powierzchnie kontaktowe nie. Kiedy elektroda jest dociskana, stos może sprawiać wrażenie zaciśniętego, podczas gdy wewnątrz nadal pozostają szczeliny lub zanieczyszczenia. Może to prowadzić do słabego wiązania międzywarstwowego.
Spawanie wielowarstwowe-jest bardziej wrażliwe na stan elektrody
Kiedy powierzchnia elektrody ulegnie zużyciu, powiększeniu, przesunięciu, zanieczyszczeniu lub utlenieniu, zmienia się rozkład prądu. Spoina z dwoma-arkuszami może nadal przejść, ale wewnętrzne powierzchnie styku w stosie wielowarstwowym-są bardziej wrażliwe na dystrybucję ciepła. Gdy stan elektrody ulegnie zmianie, wewnętrzne jądełko spoiny może się przesunąć lub zmniejszyć.
Jeśli na początku spoiny są zadowalające, ale po ciągłej produkcji występuje słabe wiązanie, najpierw sprawdź powierzchnię czołową elektrody, chłodzenie elektrody i ustawienie górnej-dolnej elektrody.
Sprawdź najpierw te znaki na hali produkcyjnej
Wcięcie jest głębokie, ale wytrzymałość spoiny jest nadal niska
Zwykle oznacza to, że arkusz zewnętrzny otrzymał oczywiste ciepło lub ciśnienie, ale wewnętrzna powierzchnia styku nie utworzyła prawidłowego spoiny. Prąd mógł nie dotrzeć do interfejsu klucza lub nadmierne ciśnienie mogło zmniejszyć rezystancję styku i zmniejszyć wytwarzanie ciepła.
Głębokie wcięcie nie oznacza mocnego spoiny. W przypadku wielowarstwowego-zgrzewania punktowego najbardziej wprowadzającą w błąd sytuacją jest spoina, która na powierzchni wygląda na mocną, ale nie ma w środku odpowiedniego bryłki.
Występują odpryski, ale warstwy po odłuszczeniu są nadal luźne
Odpryski oznaczają, że proces spawania jest niestabilny. Może to wynikać z nadmiernego prądu, niewystarczającego ciśnienia, zanieczyszczenia powierzchni lub nierównego kontaktu międzywarstwowego. Odpryski nie oznaczają, że spoina jest mocniejsza. Może to wskazywać, że jeden obszar lokalny się przegrzał, podczas gdy inne interfejsy nadal nie mogły się połączyć.
W takim przypadku najpierw sprawdź czystość i dopasowanie warstwy-, a następnie wyreguluj prąd, czas i ciśnienie.
Niektóre spoiny są mocne, a inne słabe przy tych samych ustawieniach
Jeśli jakość spoiny znacznie się różni przy tych samych parametrach, problemem zwykle nie jest po prostu „zbyt mały prąd”. Bardziej prawdopodobne przyczyny obejmują niestabilne dopasowanie arkusza-, luźne oprzyrządowanie, zużycie elektrody, zmianę partii materiału lub nierówne ładowanie części przez operatora.
W przypadku tego typu problemów należy sprawdzić spójność procesu przed zmianą parametrów.
Pierwsza kontrola: czy arkusze rzeczywiście stykają się ze sobą blisko?
Sprawdź, czy pomiędzy warstwami nie ma oleju i tlenków
Przed spawaniem należy sprawdzić, czy powierzchnie stykowe są czyste. Olej do tłoczenia,-olej antykorozyjny, tlenek, kurz i wióry metalowe mogą mieć wpływ na złącze spawalnicze. W przypadku arkuszy wielowarstwowych-środkowe interfejsy są szczególnie ważne, ponieważ zewnętrzne powierzchnie są łatwiejsze do czyszczenia, a wewnętrzne powierzchnie są ukryte po ułożeniu w stos.
W przypadku stali ocynkowanej, blachy-niklowanej,-cynowanej, stali nierdzewnej lub stali-o wysokiej wytrzymałości należy również wziąć pod uwagę powłokę i stan powierzchni. Różne powierzchnie zmieniają rezystancję styku i bezpośrednio wpływają na dystrybucję ciepła.
Sprawdź, czy arkusze nie są wypaczone, źle wyrównane lub zadziorne
Jeśli arkusze są wypaczone, mają sprężynowanie tłoczące, niewspółosiowość otworów lub zadziory na krawędziach, pomiędzy warstwami mogą tworzyć się szczeliny. Kiedy elektroda jest dociskana, tylko część stosu może zostać zaciśnięta, podczas gdy pozostałe powierzchnie styku pozostają lekko otwarte.
Przed spawaniem blachy należy w razie potrzeby spłaszczyć, usunąć widoczne zadziory i zastosować kołki ustalające, ograniczniki lub dedykowane uchwyty w celu utrzymania wyrównania warstw.
Nie oczekuj, że spawacz naprawi problemy z montażem
Jeżeli arkusze nie są prawidłowo dopasowane, samo zwiększenie prądu lub ciśnienia nie rozwiąże skutecznie problemu. Wyższy prąd może powodować odpryski,-przepalenia lub głębsze wcięcia powierzchni. Wyższe ciśnienie może odkształcić arkusz zewnętrzny, podczas gdy kontakt wewnętrzny pozostaje niestabilny.
W przypadku wielowarstwowego-zgrzewania punktowego dopasowanie-należy poprawić przed optymalizacją parametrów.
Druga kontrola: czy ciepło dociera do warstwy wewnętrznej?
Jeśli prąd jest zbyt niski, w warstwie środkowej prawdopodobnie utworzy się zimny spaw
Arkusze-wielowarstwowe potrzebują ciepła, aby dotrzeć do głębszych interfejsów. Jeśli prąd jest zbyt niski, środkowa powierzchnia styku może nie utworzyć wystarczającego jądra spoiny. Na zewnętrznej warstwie mogą znajdować się ślady spawu, ale warstwę wewnętrzną można łatwo oddzielić po rozerwaniu.
Podczas konfiguracji prąd można zwiększać stopniowo, ale niezbyt gwałtownie. Po każdej regulacji należy przeprowadzić próbę odrywania lub kontrolę-przekroju, aby potwierdzić, czy bryłka tworzy się na docelowym styku.
Jeżeli czas zgrzewania będzie zbyt krótki, ciepło może nie dotrzeć do warstwy wewnętrznej
Gdy czas zgrzewania jest zbyt krótki, warstwa zewnętrzna może się nagrzać, ale interfejs wewnętrzny może nie osiągnąć temperatury wiązania przed zakończeniem cyklu. Powoduje to również słabe wiązanie w warstwie środkowej.
Jednak dłuższy czas nie zawsze jest lepszy. Nadmierny czas może powodować odpryski, zniekształcenia, głębokie wcięcia i ciemnienie powierzchni. Lepszym podejściem jest jednoczesne dostosowanie prądu, czasu i ciśnienia, zamiast zwiększania samego czasu.
Kombinacje grubych-cienkich arkuszy wymagają szczególnej uwagi przy ustalaniu położenia bryłek
Jeśli stos zawiera zarówno grube, jak i cienkie arkusze lub różne materiały, jądro spoiny może przesunąć się w jedną stronę. Jeden interfejs może dobrze się łączyć, podczas gdy inny pozostaje słaby.
Konstrukcja tego typu powinna być weryfikowana poprzez-kontrolę przekroju poprzecznego lub badania niszczące, aby potwierdzić stopienie na każdym styku, nie tylko na podstawie ogólnej siły rozciągania.
Trzecia kontrola: czy elektrody i narzędzia są stabilne?
Powiększona powierzchnia elektrody osłabia koncentrację ciepła
Po długim użytkowaniu powierzchnia elektrody staje się większa, bardziej płaska lub zanieczyszczona przylegającym metalem. Większa powierzchnia zmniejsza gęstość prądu, co zmniejsza wytwarzanie ciepła i zwiększa prawdopodobieństwo tworzenia się zimnych spoin na wewnętrznych powierzchniach styku.
Podczas produkcji należy stosować regularny harmonogram ubierania elektrod. Nie należy czekać, aż spoiny osłabną, ponieważ do tego czasu mogła już zostać wyprodukowana partia wadliwych części.
Nieprawidłowo ustawione elektrody mogą przesunąć jądro spoiny
Jeśli elektrody górna i dolna nie są wyrównane, zmienia się zarówno ścieżka prądu, jak i rozkład ciśnienia. W przypadku arkuszy wielowarstwowych-może to spowodować przegrzanie jednej warstwy, podczas gdy inna warstwa pozostaje słaba.
Wyrównanie elektrod powinno być podstawowym elementem kontroli podczas konfigurowania wielowarstwowego zgrzewania punktowego-. W wielu przypadkach korekta ustawienia elektrod jest skuteczniejsza niż ślepe zwiększanie parametrów spawania.
Niestabilne oprzyrządowanie powoduje, że każda spoina zachowuje się inaczej
Po ułożeniu arkuszy w stos luźne oprzyrządowanie może pozwolić na niewielki ruch podczas spawania. Może to nie mieć większego znaczenia w przypadku prostego spawania dwóch-arkuszy, ale w przypadku stosu wielowarstwowego-każda zmiana kontaktu międzywarstwowego może zmienić jakość spoiny.
Oprawa powinna być dokładnie umiejscowiona, bezpiecznie zaciśnięta i umożliwiać równomierny załadunek i rozładunek. W przypadku produkcji seryjnej zalecane jest pozycjonowanie-zabezpieczające przed błędami, aby uniknąć brakujących warstw, odwróconych części lub nieprawidłowego wyrównania.
Nie używaj parametrów standardowych bezpośrednio dla materiałów mieszanych
Materiały powlekane zmieniają rezystancję styku
Blachy ocynkowane,-niklowane i cynowane-mają różne właściwości powierzchniowe, dlatego rozkład ciepła zmienia się podczas spawania. Powłoki mogą również powodować odpryski, porowatość lub zanieczyszczenie elektrody.
Kiedy te materiały są używane w wielowarstwowym-zgrzewaniu punktowym, parametry zwykle wymagają ponownego potwierdzenia. W razie potrzeby można rozważyć impuls podgrzewania wstępnego lub proces wielo-pulsowy, aby poprawić kontakt międzywarstwowy.
Stal nierdzewna, stal-o wysokiej wytrzymałości i stal miękka rozprowadzają ciepło w różny sposób
Różne materiały mają różną oporność elektryczną, przewodność cieplną i grubość. Ciepło nie będzie równomiernie rozprowadzane po stosie. Niektóre materiały nagrzewają się łatwiej, inne szybciej odprowadzają ciepło. Jeśli zostaną użyte standardowe parametry dwóch-blach stalowych, wiązanie międzywarstwowe może stać się niestabilne.
W przypadku tych kombinacji należy najpierw wykonać spawanie próbek i dobrać parametry na podstawie wyników badań niszczących.
Więcej warstw oznacza węższe okno procesu
W przypadku zgrzewania punktowego trój-czterowarstwowego,-warstwowego lub wyższego-warstwowego okno procesu jest zwykle węższe niż w przypadku zgrzewania dwu-arkuszy. Jeśli prąd jest nieco za niski, w warstwie wewnętrznej może powstać zimny spaw. Jeśli prąd będzie nieco za duży, warstwa zewnętrzna może się rozpryskiwać lub wykazywać nadmierne wgniecenia. Jeśli ciśnienie jest zbyt niskie, kontakt międzywarstwowy staje się niestabilny. Jeśli ciśnienie jest zbyt wysokie, wytwarzanie ciepła może być niewystarczające.
Dlatego właśnie-spawanie blach wielowarstwowych powinno być zawsze sprawdzane poprzez spawanie próbne, a nie poleganie wyłącznie na doświadczeniu.
Jak można sprawdzić, czy spoina wielowarstwowa-jest naprawdę mocna?
Nie polegaj wyłącznie na wyglądzie spoiny
Wygląd spoiny to tylko podstawowa kontrola. Najczęstszym problemem w przypadku wielowarstwowego-zgrzewania punktowego jest to, że spoina na zewnątrz wygląda normalnie, podczas gdy wewnętrzna powierzchnia styku jest słaba. Kontrola wzrokowa może wykryć odpryski, nadmierne wcięcia,-przepalenia i przesunięcia spoiny, ale nie może w pełni potwierdzić powstawania wewnętrznych bryłek.
Testy odrywania szybko ujawniają problemy międzywarstwowe
Test odrywania pomaga wykazać, która warstwa nie jest prawidłowo związana. Jeśli środkowa warstwa łatwo się otwiera lub jeśli po uszkodzeniu nie ma wyraźnego śladu bryłek, wiązanie wewnętrzne jest niewystarczające.
Zaleca się przeprowadzanie testów odrywania podczas-zatwierdzania pierwszej sztuki i po zmianie parametrów, a nie poleganie wyłącznie na wyglądzie.
Kontrola-przekroju pokazuje położenie bryłki
W przypadku ważnych spoin kontrola-przekroju jest bardziej niezawodna. Pokazuje, czy jądro spoiny dociera do docelowej granicy faz, czy rozmiar jądra jest wystarczający i czy występuje przesunięcie jądra, porowatość lub brak wtopienia.
W przypadku części motoryzacyjnych,-związanych z bezpieczeństwem lub połączeń elektrycznych weryfikacja-przekroju jest bardzo przydatna.
Ciągłe testowanie jest bliższe rzeczywistej produkcji masowej
Jedna dobra próbka nie dowodzi, że produkcja masowa jest stabilna. Spawaj małą partię w sposób ciągły i porównaj wytrzymałość spoiny, wygląd, odpryski, wzrost temperatury elektrody i tryb uszkodzenia od pierwszych części do późniejszych części.
Jeżeli w trakcie ciągłej produkcji spoiny stopniowo słabną, należy sprawdzić zużycie elektrody, chłodzenie, obwód prądowy i stabilność oprzyrządowania.
Praktyczne porady dotyczące zakupu zgrzewarki punktowej
Nie patrz tylko na prąd maksymalny
W przypadku wielowarstwowego-zgrzewania punktowego wyższy prąd nie zawsze jest lepszy. Większe znaczenie ma stabilny prąd wyjściowy, precyzyjna regulacja parametrów i stała wydajność podczas ciągłej produkcji.
Zgrzewarka punktowa MFDC jest przydatna, ponieważ zapewnia stabilną kontrolę prądu, co jest odpowiednie do zastosowań związanych ze zgrzewaniem blach, które wymagają powtarzalności. Mimo to ostateczną decyzję należy podjąć na podstawie rzeczywistych wyników spawania próbek.
Układ ciśnieniowy musi być stabilny i możliwy do kontrolowania
Arkusze-wielowarstwowe wymagają docisku, aby zacisnąć każdą warstwę, ale zarówno zbyt duży, jak i zbyt mały nacisk może powodować problemy. Przy doborze sprzętu należy zwrócić uwagę na zakres regulacji ciśnienia, powtarzalność i stabilność układu siłowego.
Jeśli ciśnienie się zmienia, wewnętrzne jądło spoiny również będzie się zmieniać.
Nie należy ignorować chłodzenia elektrody i obwodu przewodzącego
Podczas produkcji ciągłej temperatura elektrody i stan obwodu wpływają na stabilność spoiny. Słabe chłodzenie, przegrzane elektrody lub luźne połączenia przewodzące mogą powodować zmianę jakości spoiny przy tych samych ustawieniach.
Kupując sprzęt, należy sprawdzić, czy chłodzenie elektrody, szyny przewodzące, wyjście transformatora i system sterowania nadają się do produkcji ciągłej.
Konieczne jest spawanie rzeczywistej próbki
Wielowarstwowy-materiał arkusza, liczba warstw, grubość, powłoka i pozycja spoiny mogą zmienić wynik. Przed zakupem należy dostarczyć dostawcy prawdziwe arkusze i wymagania testowe w celu zgrzewania próbnego. Aby sprawdzić wiązanie wewnętrzne, należy zastosować próbę odrywania, rozciągania lub-przekroju poprzecznego.
Sama karta danych maszyny nie jest w stanie stwierdzić, czy maszyna jest odpowiednia dla Twojego produktu.
Często zadawane pytania
P: Czy zgrzewarka punktowa MFDC nadaje się do-zgrzewania blach wielowarstwowych?
O: Tak. Zgrzewarka punktowa MFDC zapewnia stabilny prąd wyjściowy i nadaje się do-blach wielowarstwowych, blach samochodowych, konstrukcji okuć i komponentów elektrycznych. Jednakże parametry, elektrody, ciśnienie i oprzyrządowanie muszą być dopasowane do liczby warstw, materiału i grubości.
P: Dlaczego powierzchnia wygląda na zespawaną, ale środkowa warstwa jest słaba?
Odp.: Ślad spoiny na warstwie zewnętrznej nie świadczy o tym, że złącze wewnętrzne utworzyło odpowiedni bryłkę. Ciepło może być skoncentrowane w pobliżu powierzchni, podczas gdy środkowa powierzchnia styku nie stopi się wystarczająco.
P: Czy powinienem bezpośrednio zwiększyć prąd, gdy wiązanie międzywarstwowe jest słabe?
O: Nie natychmiast. Najpierw sprawdź czystość międzywarstw, dopasowanie-arkusza, stan elektrody i ciśnienie. Następnie stopniowo dostosuj prąd, czas i tryb impulsu.
P: Jak mogę sprawdzić, czy każda warstwa jest prawidłowo zespawana?
Odp.: Stosuj próbę odrywania, próbę rozciągania, próbę niszczącą lub kontrolę-przekroju poprzecznego. Sama kontrola wzrokowa nie może w pełni potwierdzić wewnętrznego połączenia.
P: Czy zużycie elektrody może wpływać na wiązanie w warstwie środkowej?
O: Tak. Zużycie elektrody zmienia powierzchnię styku i gęstość prądu, co wpływa na dystrybucję ciepła. Wewnętrzne interfejsy w arkuszach wielowarstwowych-są bardziej wrażliwe na zmiany ciepła, dlatego elektrody należy regularnie konserwować i wymieniać.
Wniosek
JakiśZgrzewarka punktowa MFDCmożna go stosować do wielowarstwowego spawania-arkuszów-z-arkuszami, ale proces ten łatwo jest źle ocenić. Spoina może wyglądać normalnie na powierzchni, podczas gdy warstwy wewnętrzne nie są w rzeczywistości połączone.
Aby zmniejszyć słabe wiązanie międzywarstwowe, nie należy po prostu zwiększać prądu. Najpierw upewnij się, że warstwy są czyste i ściśle dopasowane. Następnie upewnij się, że ciepło i ciśnienie są równomiernie przenoszone do każdego interfejsu. Należy również kontrolować stan elektrody, położenie narzędzia i stabilność partii materiału.
W przypadku produkcji masowej podczas zatwierdzania-pierwszej sztuki i po zmianie parametrów należy przeprowadzić próbę odrywania, próbę rozciągania lub kontrolę-przekroju. Tylko potwierdzając lokalizację bryłki i wiązanie międzywarstwowe można wiedzieć, czy prądzgrzewarka punktowai ustawienia parametrów są odpowiednie dla produkcji.
