Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Машины контактной сварки — задачи и разновидности

Машины контактной сварки

Контактная сварка – универсальная технология, предназначенная для формирования неразъемных соединений самых разных металлических деталей и заготовок. Впервые была применена в XIX веке английским физиком Уильямом Томсоном. В России получила массовое распространение в середине XX века, когда оборудование для контактной сварки стало выпускаться серийно.

В XXI веке является одной из самых надежных, эффективных и постоянно совершенствуемых методик для неразъемного сжатия поверхностей. Принцип действия технологии основан на возможности бездиффузионного слияния кристаллических решеток стыкуемых заготовок. Сам процесс представляет собой соединение деталей путем разогрева пропускаемым электрическим током.

Благодаря высокому давлению металлические изделия нагреваются, их кристаллические решетки сжимаются и объединяются друг с другом, прочно удерживая стыкуемые элементы. Именно сдавливание делает этот способ пайки специфическим, а станки для контактной сварки – незаменимыми во многих сферах серийного производства и промышленности, строительства и быта.

Среди других машин и аппаратов, выполняющих соединение материалов посредством тока, они имеют немало преимуществ. Главные из них:

  • экологическая безопасность для людей и окружающей среды;
  • легкое механизированное или автоматизированное управление;
  • экономичный расход дополнительных ресурсов (воды и воздуха);
  • высокий коэффициент производительности (пайка 1 точки занимает 1 секунду);
  • возможность привлекать работников, не обладающих высокой квалификацией.

Устройство шовной машины.

Станины машин для шовной сварки могут быть как литыми, так и сварными. Конструкция станины и ее форма подобраны таким образом, чтобы машину можно было устанавливать на полу, и при этом она стояла идеально ровно, надежно, не поддаваясь вибрации в процессе работы.

Механизм сжатия, которым оснащаются машины для шовной сварки, может быть педальным, иметь пневматический привод, а также работать от электрического мотора. Кроме того, некоторые производители выпускают и машины с комбинированным механизмом сжатия, в которых пневматический привод сочетается с электродвигателем. Задача, которую выполняет механизм сжатия во время процесса сварки, необычайно важна – он должен обеспечивать надежный прижим свариваемых поверхностей друг к другу в течение всего времени сварки, а оно может быть и довольно продолжительным. Исходя из этого, понятно, что педальный механизм сжатия, зависящий исключительно от усилий человека, работающего на машине, не может обеспечить полноценного выполнения этой задачи, а значит, наилучшими вариантами являются такие механизмы сжатия, как пневматический, электромоторный и комбинированный.

Электроды машин для шовной сварки, как правило, изготавливаются в форме роликов. Эти ролики вращаются с помощью редуктора, также может использоваться и другая система, которая будет приводить электроды в движение. Кроме того, некоторые виды машин могут быть предназначены специально для шаговой роликовой сварки. Такие машины оснащаются специальным устройством, благодаря которому ролики в нужный момент останавливаются, и электрический ток проходит через неподвижные свариваемые листы.

В основе механизма вращения роликов, как правило, располагается вал, на котором эти ролики крепятся. Если необходимо произвести сварку швов, которые расположены перпендикулярно, то в роли ведущего выступает верхний ролик, в то время, как нижний ролик вращается исключительно за счет того, что между ним и заготовкой в результате работы механизма сжатия возникает сила трения. Если же происходит сварка швов, расположенных продольно, то в роли ведущего выступает нижний ролик.

Очень часто машины для шовной сварки оснащаются прерывателем, с помощью которого происходит импульсное включение тока. Такой механизм выполняет очень важную роль – если происходит сварка стали, то он позволяет добиться более высокого качества сварного соединения. А в некоторых случаях – например, при сварке нержавеющей стали или цветных металлов, прерыватель просто необходим, так как только благодаря его наличию и появляется сама возможность для сварки подобных материалов. Прерыватели могут быть как механическими, так и ламповыми. Выбор типа прерывателя зависит исключительно от того, какие материалы подвергаются сварке. Если речь идет о нержавеющей стали или цветных металлах, то в этом случаи может быть применен исключительно ламповый прерыватель, а вот для сварки низкоуглеродистой стали прекрасно подходит и тот, и другой тип прерывателя.

Типы машин контактной точечной сварки

Сварочные машины могут условно делиться на следующие группы:

  • По виду сварки
  1. машины контактной точечной сварки мт;
  2. машины контактной шовной сварки;
  3. машины контактной стыковой сварки;
  4. машины рельефной сварки;
  • По управлению процессом сварки
  1. механизированные (неавтоматические);
  2. автоматические;
  • По типу привода
  1. электромеханические;
  2. пневматические;
  3. гидравлические;
  4. пневмогидравлические;
  5. пружинные;
  6. рычажные;
  • По типу монтажа
  1. портальные машины;
  2. подвесные машины контактной сварки;
  3. мобильные (передвижные) контактные машины;
  4. стационарные машины.

Кроме этого, машины контактной точечной сварки делятся по:

  • назначению: специализированные или универсальные;
  • количеству электродов: одноточечные и многоточечные машины контактной сварки.

В этом разделе нашего сайта вы сможете найти самое разнообразное сварочное оборудование, отвечающее всем современным требованиям: высокая производительность, достойное качество выполненных работ, приемлемая стоимость, прочность и долговечность.

Технология контактной сварки

Особое требование для прочного сварочного соединения играет подготовка поверхности металла. При выполнении этого шага технология контактной сварки будет протекать успешно и качественно. Предъявляемые требования для поверхности:

  • обезжиренные, без оксидных пленок;
  • обеспечить минимальное сопротивление контакта электрод-деталь;
  • по всей площади контакта сопротивление может быть одинаковым если цепь деталь-деталь;
  • свариваемые поверхности должны быть ровными.

Хотя виды контактной сварки разные, технология контактной сварки заключается в следующем:

  1. Деталь зажимается в электродах сварочной машины;
  2. Подключение электродов к трансформатору и прохождение электрического тока большой силы;
  3. Происходит сильный нагрев места сварки и кристаллизация оплавленных металлов;
  4. После снятия импульса тока выдержать время остывания.

Преимущества такой сварки:

  • высокопроизводительный процесс сварки;
  • технико-экономическая эффективность;
  • простота автоматизации этого процесса и роботизации;
  • высокое качество соединений;
  • технологический процесс экологически чистый.
Читать еще:  Выбираем бур для перфоратора по бетону — размеры и стоимость

Машина контактной сварки

Машина контактной сварки позволяет выполнять высокотехнологический процесс соединения благодаря своим функциональным особенностям. А именно, сегодня все чаще выпускают машины, содержащие микропроцессорные блоки регулирования. Эти блоки дают возможность сваривать сложные конфигурации с разными параметрами тока. Также они контролируют переходные процессы в зоне сварки, оказывая влияние на процесс во время сварочного импульса.

Машина контактной сварки МТ-2202-1 является очень популярной и востребованной. Она универсально перестраивается под выполнение новой задачи, имеет износостойкий и высокой твердости электрод, выполненный из материала БрХЦр германскими производителями. Содержит микропроцессорный блок РКСМ, имеющий простой интерфейс и надежность. Предназначение такой машины позволяет производить сварку переменным током с постоянным усилием сжатия несколькими импульсами или одним. Сваривает детали из углеродистых сталей, легированных, жаропрочных, стойких к коррозии. Также легко соединяет цветные сплавы: латунь, титановые, алюминиевые. Машина контактной сварки МШ-2201 предназначена для электрической контактной шовной сварки. Она соединяет продольные прочноплотные швы из низкоуглеродистой стали и нержавеющей. Производительность такой машины высокая, а качество швов чистое.

Оставьте свой комментарий Отменить ответ

К термомеханической сварке относятся такие виды данного процесса, в которых…

Точечная сварка: продажа аппаратов

Машина точечной сварки имеет два составляющих элемента: манипулятор сварочный и специальный силовой блок, помещенный внутрь корпуса. Управление производится определенными элементами, которые располагаются с наружной стороны корпуса. Соединение сварочного манипулятора с блоком происходит благодаря гибкому кабелю.

Аппарат точечной сварки, купить который можно прямо на нашем сайте, — настоящий помощник в решении определенных задач, к числу которых относится:

  • осуществление приваривания металлических элементов к основной стальной конструкции;
  • приварка мелкоячеистой сетки фильтров;
  • изготовление изделий художественного типа;
  • крепление ленточного припоя.

Подробное описание товара

Машина контактной сварки с радиальным ходом электрода МТР-1201 предназначена для контактной точечной сварки деталей из листовой низкоуглеродистой, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов и крестообразных соединений стержней арматурны стержней при повторнократковременном режиме.

МТР-1201 отличается универсальностью, компактностью, быстродействием, простотой в эксплуатации. Предназначена для интенсивной работы в условиях разнообразного производства.

Основные характеристики машинаы контактной сварки МТР-1201:

. Регулятор контактной сварки в комплект поставки не входит. РКС доступен для заказа как дополнительная опция.

Опция: хобот со скошенным электрододержателем (за дополнительную плату).

Есть контакт

Как повысить скорость и эффективность работы аппаратов для точечной сварки

Производство транспортных средств — сложный и трудоемкий процесс, требующий множества инженерных решений. На крупных автомобильных заводах благодаря роботизированной контактной сварке удается значительно снизить время работы над кузовом легкового или грузового автомобиля, причем без потери качества. Но можно ли усовершенствовать сам метод точечной контактной сварки? Ученые НИТУ «МИСиС» разработали новую технологию по производству диодов, позволяющих вдвое повысить скорость соединения деталей, а также продлить срок работы сварочных аппаратов. N + 1 в партнерстве с НИТУ «МИСиС» рассказывает об этом подробнее.

О чем речь?

Все современные высокотехнологичные машины — автомобили, самолеты или суда — имеют очень сложную конструкцию, и их приходится собирать из большого количества деталей. Изначально для тех деталей, которые нужно соединить раз и навсегда, применяли заклепки. Но к середине XX века во многих областях машиностроения заклепки вытеснила сварка. Полученные таким способом соединения получаются не менее прочными, а их вес, по сравнению с заклепочными, получается ниже.

В серийном промышленном производстве часто используется точечная контактная сварка — очень быстрый процесс, который к тому же не требует дополнительных расходных материалов. Принципиально этот процесс устроен довольно просто. Сначала две не очень толстые металлические детали, как правило толщиной в несколько миллиметров, прислоняют друг к другу и с двух сторон подводят к месту будущего соединения два электрода. Через электроды пропускают электрический ток. Обычно импульс тока длится секунду или даже меньше, но за это время через детали в месте контакта проходит ток силой в тысячи ампер, из-за чего они нагреваются и успевают расплавиться, а после остывания между ними образуется надежное соединение.

Принцип действия точечной сварки

Помимо этого, точечная сварка удобна для серийных производств тем, что ее довольно легко автоматизировать — роботу достаточно знать длительность импульса и быстро перемещаться от одной точки соединения к другой. При этом благодаря точной электронике каждое соединение получается именно таким, каким его рассчитали конструкторы.

В целом этот вид сварки устроен довольно просто, но для создания первоклассных аппаратов, использующих контактный метод, инженерам приходится решать множество технических задач. Например, во время контактной сварки ток проходит не только через металлические детали, которые надо нагреть, но и через электроды, которые также сделаны из металла и нагреваются при прохождении тока. Поскольку плавить сам инструмент — не самая лучшая идея, электроды делаются, во-первых, большого сечения, а во-вторых, из хорошо проводящего и жаропрочного сплава, часто на основе меди.

Электроды в аппаратах контактной сварки нужны не только для проведения тока. Для того чтобы расплавленный металл не покидал зону соединения, электроды еще и давят на детали, плотно прижимая их друг к другу. Механическому давлению электродов помогают и сами детали — при нагревании они расширяются и тем самым дополняют давление электродов. Однако после того, как расплавленный металл остывает, он уменьшается в объеме, и в нем возникают внутренние напряжения. Поскольку это отрицательно влияет на прочность соединения, в некоторых случаях после окончания импульса тока электроды не просто продолжают давить на детали, а еще и увеличивают давление, тем самым частично снимая напряжения в месте сварки.

Читать еще:  Асинхронный двигатель — принцип работы и устройство

Но больше всего на качество сварки влияют не параметры электродов, а сам электрический ток, нагревающий место соединения. При контактной сварке, как правило, не используют переменный ток, который течет в электросетях и доступен нам в розетках. Дело в том, что переменный ток в электросетях десятки раз в секунду меняет свое направление и во время «разворота» сила тока меняется, проходя через ноль. Чтобы этого не происходило и сила тока оставалась высокой, хотя и не постоянной, в сварочных аппаратах переменный ток преобразуют в пульсирующий. Его сила тоже часто колеблется, повышаясь и понижаясь, но направление тока при этом всегда остается постоянным и, следовательно, свариваемые детали все время нагреваются.

Виды электрического тока

Zureks / Wikimedia Commons

А что, раньше ничего такого не было?

Конечно, диоды для выпрямления тока применяются в сварочных аппаратах давно, но, как и в других областях электроники, прогресс может заключаться как в создании абсолютно новых устройств, так и в заметном усовершенствовании уже существующих.

Как уже было сказано, в аппаратах для точечной контактной сварки используется пульсирующий ток. Поскольку сила тока в них постоянно увеличивается и уменьшается, то и нагревание свариваемых деталей происходит неравномерно по времени, ускоряясь и замедляясь. Соответственно, чем чаще сила тока достигает максимальных значений, тем быстрее плавится металл. Но повысить частоту диода не так просто, как может показаться. На практике после переключения направления тока диод перестает проводить его не сразу. Дело в том, что при прохождении тока через диод в нем накапливаются неосновные носители заряда — электроны или дырки, в зависимости от области, — и при переключении направления эти скопившиеся носители устремляются обратно. Это вызывает сразу несколько проблем.

Во-первых, процесс движения неосновных носителей в обратную сторону происходит не мгновенно, а в течение промежутка, называемого временем восстановления обратного сопротивления. Во-вторых, сопротивление диода в обратном направлении гораздо больше, чем в прямом, и из-за этого носители заряда заметно разогревают диод, основные свойства которого напрямую зависят от его рабочей температуры. В результате получается, что рабочую частоту диода нельзя увеличивать бесконечно. Но исследователи из НИТУ «МИСиС» нашли способ увеличить ее в два раза по сравнению с лучшими диодами этого класса.

BMW Werk Leipzig / Wikimedia Commons

И какая там наука?

Для повышения частоты и оптимизации ряда других качеств диода, рассказал N + 1 Петр Лагов, ученые решили намеренно создавать в изначально высококачественной кремниевой пластине — основном рабочем элементе диода — дефекты. Для этого пластина помещается в линейный ускоритель, который облучает ее протонами. Попадая в пластину, протоны выбивают атомы из ее кристаллической решетки и создают дефекты в виде вакансий. Сами по себе вакансии подвижны даже при комнатной температуре, но, соединяясь с примесями в кремнии, они образуют комплексы, устойчивые при нагревании на несколько сотен градусов Цельсия. Параметры облучения подобраны таким образом, что протоны выбивали атомы избирательно, на глубине около ста микрометров. Именно эта зона самая проблемная у диодов, разрабатываемых учеными, и в ней накапливается больше всего неравновесных носителей заряда — электронов и дырок.

Во время переключения направления тока скопившиеся электроны, как обычно, начинают двигаться обратно. Но в новом диоде они практически сразу захватываются комплексами вакансий (дефектами), на которых и происходит их рекомбинация с дырками (то есть неравновесные электроны и дырки исчезают). В результате после переключения диода носители не проходят через всю структуру кристалла и обратный ток быстро гасится. Благодаря этому диод тратит меньше времени на восстановление и может работать с большей частотой. Ученым НИТУ «МИСиС» удалось поднять частоту с десяти килогерц — показатель самых быстрых диодов этого класса — до двадцати. Помимо этого такой диод меньше разогревается, а значит, будет меньше изнашиваться из-за термического расширения и прослужит дольше.

Проще говоря, диод можно уподобить спортсмену, которому надо постоянно приседать и выпрыгивать вверх. Так вот, новый «спортсмен» умеет делать это в два раза быстрее и при этом меньше устает.

Кому это нужно?

Новые диоды можно устанавливать на более эффективные аппараты точечной сварки, которые получат сразу несколько преимуществ. Из-за более высокой частоты диода на нагревание металла будет уходить заметно меньше времени. Помимо этого, за счет того, что в процессе переключения диод меньше разогревается, на его остывание также требуется меньше времени. В результате сварочный аппарат сможет соединять больше деталей за стандартный промежуток времени.

Кроме того, за счет более быстрого нагревания контактную сварку можно применять для работы с металлами, имеющими более высокую теплопроводность. При меньшей скорости нагревания они успевают рассеять тепло, возникающее в зоне сварки. Наконец, новый диод за счет меньшего нагревания будет меньше подвергаться термическому расширению и меньше изнашиваться.

Но одной только сваркой область применения технологии, разработанной специалистами НИТУ «МИСиС», не ограничивается. Таким же способом можно улучшать практически все кремниевые биполярные приборы, в том числе транзисторы и тиристоры, используемые для различных целей. Пригодится новая технология и для того, чтобы повысить устойчивость элеткроники, работающей в условиях жесткого внешнего воздействия, например в космосе, — образовавшиеся в результате внешнего воздействия носители заряда будут быстрее исчезать и меньше повреждать прибор.

На этом можно заработать деньги?

Оборудование для роботизированной или полностью автоматической точечной сварки стоит немало. Но в случае с большими заводами его использование все равно приносит выгоду. Вложив большие средства в создание или модернизацию производства, завод получает линию, на которой множество роботов одновременно соединяют разные части автомобильного кузова или другие конструкции, причем делают это с присущим роботам постоянством. За счет этого качество продукции получается стабильно высоким, что уменьшает издержки, связанные с браком и контролем качества.

Читать еще:  Полезные самоделки и приспособления своими руками видео

Но технологии не стоят на месте, и производства постоянно модернизируются. Сварочные аппараты, работающие на новых диодах, тратят меньше времени на каждое соединение, а значит, повышается производительность их труда. Кроме того, благодаря большей долговечности новых диодов сварочные аппараты будут реже выходить из строя и останавливать производственную линию.

Ученые из НИТУ «МИСиС» произвели прототипы диодов и подтвердили их выпрямляющие и частотные свойства на одном из предприятий Китая. Кроме того, они получили от российской компании «Протон-Электротекс», занимающейся, в том числе, производством силовых диодов, акт о внедрении и подтверждение того, что выбранные ими режимы могут быть использованы при массовом производстве диодов.

Сколько такая штука может стоить?

Как и в случае со многими другими устройствами, цена нового диода зависит, прежде всего, от массовости производства. В целом можно считать, что при одинаковом масштабе производства она будет примерно в полтора раза выше, чем цена применяемых сегодня высокочастотных диодов. Стоимость нового диода может достигать 20 тысяч рублей против 10–13 тысяч рублей для выпускаемых сегодня аналогов. Это незаметная сумма в общей стоимости сварочных роботов, цена на которые измеряется миллионами рублей.

2 Какой может быть машина контактной сварки – классификации оборудования

Подразделение агрегатов для выполнения сварки по контактной методике производится с учетом ряда показателей. Они и дают возможность выделить следующие типы сварочных установок, используемых в наши дни в быту и на промышленных объектах:

  • По назначению: специальные и универсальные. Первые предназначены для работы с большим количеством однотипных заготовок, сварка которых требует сложной и длительной переналадки оборудования в условиях массового и крупносерийного производственного процесса. Универсальные же рекомендованы для обработки мелких партий материалов, когда переналадка сварочного агрегата выполняется очень часто.
  • По конструкции устройства осадки либо сжатия: гидравлические, рычажные, пневматические, пружинные, пневмогидравлические, механические. Пружинные и рычажные станки применяются для сварки малых по сечению заготовок. Пневматическими приводами оснащаются почти все современные рельефные, точечные и шовные установки, гидравлическими – стыковые агрегаты высокой мощности, пневмогидравлическими – так называемые «сварочные клещи», представляющие собой машины передвижного вида.
  • По виду соединений: для точечной (соединение штампованных поверхностей, профильных деталей, стальных горячекатаных и холоднокатаных листов, круглых пересекающихся стержней), шовно-стыковой (тонкостенные трубы), стыковой (листы, трубы, проволока, полосы, прутки и пр.), шовной (шаговая сварка, выполнение продольных и кольцевых герметичных швов, когда несколько сварных точек перекрывают друг друга) и рельефной сварки. В последнем случае поверхности свариваются по нескольким или одной точке сварочными прессами по рельефам, выштампованным заранее. Рельефная технология оптимальная и для приварки торца стержня к поверхностям плоской формы.
  • По принципу действия: неавтоматические (используются при небольшой производительности и мощности), автоматические и полуавтоматические (применяются для работы с рулонами и иными видами непрерывных заготовок, в поточных производственных линиях).
  • По типу питания: разрядом конденсаторов и выпрямленным током (сварка сплавов на основе алюминия, сталей с высоким уровнем легирования, материалов малой толщины) низкочастотным, а также трех- и однофазным переменным током, имеющим промышленную частоту (низколегированные и углеродистые стали).
  • По виду установки: передвижные и стационарные. Передвижные агрегаты незаменимы в случае соединения больших по диаметру плетей рельсов железнодорожного полотна, вагонов, кузовов транспортных средств и других массивных крупногабаритных деталей и узлов. А вот стационарные машины лучше использовать для относительно небольших по весу и геометрическим размерам заготовок, которые несложно поднести к сварочному аппарату.

Процесс сварки


Независимо от применяемой технологии сварка производится в несколько этапов:

  1. Соединяемые поверхности обрабатываются, чтобы получить более точное соприкосновение деталей. Электрическое напряжение на всей поверхности деталей должно быть одинаковым. Для этого поверхности делают как можно более ровными, обрабатывая их механически, с помощью травления, зачистки, рихтовки или обезжиривания.
  2. Затем детали зажимаются специальным механизмом или просто прижимаются в ручную – в этом случае качество шва будет ниже из-за недостаточного давления. Давление усиливает диффузию металла и позволяет создать однородный прочный шов.
  3. На соединяемые поверхности подается электрический ток, тепловая энергия расплавляет нужный участок металла, образуя жидкое ядро, в котором образуются связи между поверхностями. Давление, оказываемое на металл, препятствует выплескиванию жидкого ядра за пределы рабочей зоны.
  4. После выключения тока жидкое ядро остывает, образуя сварочный шов. По прочности он при соблюдении технологии не уступает металлу соединяемых деталей.

Для работы с тугоплавкими и мягкими металлами лучше использовать плазменный аппарат. Такой аппарат для плазменной сварки способен работать с любыми металлами и поверхностями.

Нужно провести сварочные работы в домашних условиях? Узнайте из этой публикации можно ли пользоваться сварочным аппаратом дома.

В процессе проведения таких работ не забывайте о защите глаз. Детальнее про выбор маски сварщика хамелеон можно прочитать тут.

Разные металлы требуют обработки по специальной технологии, например, поверхности алюминиевых деталей нужно обрабатывать не ранее, чем за 10 часов до процедуры соединения.

Контактная сварка очень широкого применяется в промышленности, когда надо соединить множество однотипных деталей, для решения многих задач это один из самых экономичных и эффективных способов.

Основные плюсы такого метода: высокая производительность, возможность автоматизации и роботизации с относительно небольшими затратами и высокое качество самих соединительных швов, дающее возможность интенсивно использовать готовое изделие.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×