Variabili di saldatura a punti

La corrente di saldatura, il tempo di flusso di corrente e la pressione dell'elettrodo sono riconosciuti come le variabili fondamentali della saldatura a punti di resistenza. Per ottenere saldature di qualità nella maggior parte dei metalli, queste variabili devono essere mantenute entro limiti molto stretti.

Corrente di saldatura # 1. variabile:

La dimensione della pepita di saldatura, e infatti se si formerà o meno, dipende dal calore generato più velocemente di quanto non sia dissipato per conduzione. La corrente di saldatura è, quindi, la variabile più critica.

Sia ac che dc vengono utilizzati per produrre punti, cuciture e saldature di proiezione. La maggior parte delle applicazioni utilizza la CA monofase della frequenza di rete, ovvero 50 hertz. Tuttavia, dc viene utilizzato per applicazioni che richiedono una forte corrente e il cui carico può essere bilanciato su una linea elettrica trifase. Inoltre, con le macchine a corrente continua è possibile programmare la velocità di salita e discesa corrente secondo i requisiti. L'attuale periodo di salita o salita e il periodo di decadimento corrente o in discesa possono essere programmati con sistemi di controllo elettronici.

Il controllo del pendio aiuta a evitare il surriscaldamento e l'espulsione del metallo fuso all'inizio del tempo di saldatura poiché la resistenza dell'interfaccia in quel momento è elevata. Downslope aiuta a controllare la solidificazione della pepita di saldatura per evitare fessurazioni nelle saldature, in particolare nei metalli che sono soggetti a tempra di tempra e lacrimazione a caldo.

Per le saldature a punti negli acciai a basso tenore di carbonio è possibile determinare la densità di corrente adatta per un ciclo di saldatura di 10 Hz (0, 2 s) mediante la seguente relazione:

Densità di corrente (I d ) = 192 + K + A / mm 2 ... .. (12.1)

dove,

t = spessore lamiera, mm

k = costante pari a 480 per acciaio dolce,

e = una costante, 2.718.

L'entità effettiva della corrente richiesta per un dato metallo si presta ad essere inversamente proporzionale alle sue resistività elettriche e termiche. Questo è il motivo per cui il rame è quasi impossibile da saldare poiché la resistenza dell'interfaccia non può essere aumentata molto più della resistenza del circuito secondario.

Talvolta questa difficoltà viene superata posizionando uno spessore di lega a basso punto di fusione ad alta resistività tra le piastre di rame; ma poi il processo è indicato come resistenza brasatura. In alternativa, si possono utilizzare elettrodi di alta resistività elettrica e termica che limitano il flusso di calore dal pezzo in lavorazione attraverso gli elettrodi.

Quando è richiesto un controllo della corrente più preciso, come nella saldatura di alluminio e magnesio, viene utilizzata una saldatrice trifase. Queste macchine possono fornire un fronte d'onda che cresce lentamente anziché alzarsi rapidamente. Si può anche ottenere un ritardo modulato della corrente secondaria, come mostrato in Fig. 12.5. Questo aiuta a eliminare la formazione di crepe di raffreddamento.

Il controllo accurato della corrente di saldatura è fondamentale per il successo nella saldatura a resistenza. I controlli devono quindi regolare la grandezza della corrente, la sua forma d'onda, i tempi e il resto del ciclo di saldatura. Più precisamente questi parametri sono controllati, meglio è per la consistenza delle saldature.

Variabile # 2. Tempo di saldatura:

Il tempo necessario per la saldatura a punti è relativamente breve e varia di solito tra 2 e 100 hertz per un'alimentazione di 50 hertz. Una saldatura a punti può essere realizzata in due fogli di acciaio a basso tenore di carbonio di 1, 5 mm in 12-13 cicli quando si utilizza un'alimentazione a 50 Hertz.

Il tempo del flusso di corrente, ovvero il tempo di saldatura, è controllato da mezzi elettronici, meccanici, manuali o pneumatici. I timer possono essere sincroni o non sincroni. Quelli non sincroni sono quelli che avviano e fermano il flusso di corrente di saldatura in qualsiasi momento desiderato rispetto alla forma d'onda di tensione che è l'apertura e la chiusura del contattore non è necessariamente sincronizzato con la forma d'onda della tensione di linea. Ciò potrebbe influire sulla frequenza CA fino a ± 1 ciclo. Esistono molte applicazioni non critiche in cui una tale piccola deviazione non influisce in modo significativo sulla qualità della saldatura.

Variabile # 3. Controllo della pressione:

L'applicazione della pressione attraverso l'elettrodo sui pezzi in lavorazione assicura il completamento del circuito elettrico. La forza è applicata da mezzi idraulici, pneumatici, magnetici o meccanici. La pressione esercitata dipende dall'area di contatto tra l'elettrodo e il lavoro.

L'applicazione della pressione serve una serie di funzioni, ad esempio:

(i) Porta i pezzi in contatto ravvicinato,

(ii) Riduce la resistenza iniziale del contatto alle interfacce,

(iii) sopprime l'espulsione del metallo tra i pezzi,

(iv) Consolida il metallo fuso in una pepita di saldatura sana.

La quantità di pressione esercitata dipende dal metallo che viene saldato. I metalli teneri possono appiattirsi sotto la pressione dell'elettrodo causando una saldatura insoddisfacente o almeno rovinare l'aspetto esterno del lavoro. Pertanto, oltre alla corrente di saldatura, le pressioni di serraggio e schiacciamento devono essere basate sul materiale madre, sul suo spessore e sul tipo di corrente di saldatura utilizzata.

La maggior parte dei metalli ferrosi viene saldata con pressione costante, ma i risultati migliori si ottengono applicando una pressione variabile per metalli ad alta conduttività e bassa resistività. Durante il tempo di saldatura (o di riscaldamento), potrebbe essere necessario esercitare una pressione di forgiatura più elevata per ottenere un suono piuttosto che una saldatura superficiale. Per evitare l'espulsione del metallo è essenziale che i pezzi vengano forzati insieme sotto alta pressione dopo che la zona richiesta ha raggiunto la temperatura di fusione.

La pressione utilizzata per la saldatura a punti dell'acciaio dolce è verso l'alto di 70 N / mm 2 di area dell'elettrodo. Tuttavia, i materiali ad alta resistenza e la resistenza particolarmente elevata a temperature elevate richiedono la forza dell'elettrodo molte volte quella necessaria per l'acciaio dolce. Ma non è facile generalizzare la pressione richiesta per saldare con successo diversi metalli poiché una parte della forza applicata viene presa per premere insieme i pezzi e anche per spostare la testa di saldatura.