Точкове зварювання - технологія, апарати, переваги
Точкове зварювання - досить поширений і затребуваний метод з'єднання металу, який є різновидом контактного зварювання. У цій статті ми розглянемо принцип дії точкового зварювання, різновиди машин для точкового зварювання, їх особливості, а також сам процес точкового зварювання і техніку безпеки при веденні точкового зварювання.
Що таке точкове зварювання?
При точковому зварюванні металів зварюються деталі приварюються один до одного в одній або декількох точках - звідси і назва. Міцність з'єднання залежить від структури і розмірів точки, які, в свою чергу, визначаються властивостями електродів, зварювального струму, часу протікання струму через деталі, зусилля стиснення і самих поверхонь деталей, що з'єднуються.
Зварювання, має високу ступінь травматизму, тому дотримуйте техніку безпеки
Принцип дії точкового зварювання
Як вже говорилося вище, точкове зварювання - різновид контактного. При цьому зварене з'єднання утворюється за допомогою нагрівання металу за допомогою пропускається через нього струму і пластичної деформації зварної зони під впливом стискають зусиль.
В основі контактної зварювальної технології лежить розігрів металу під впливом електрики за законом Джоуля-Ленца. При зварюванні струм йде між електродами, проходячи при цьому через метал деталей, що зварюються. При цьому електроди виготовляють з матеріалів з хорошою електропровідністю, щоб опір контакту деталі і електроду було найменшим.
За рахунок найбільшого опору контакту деталей між собою найбільший нагрів відбувається саме там. При цьому нагрів і плавлення металу призводить до появи литих ядер зварних точок. Як правило, їх діаметр становить 4-12 міліметрів.
Різновиди і апарати точкового зварювання
Методи точкового з'єднання металу можна розділити на дві групи: м'які і жорсткі.
М'які режими відрізняються плавним нагріванням деталей за допомогою помірного струму (щільність струму на поверхні електродів зазвичай не перевищує ста ампер на квадратний міліметр). Розігрів відбувається за 0.5-3 секунди. Такі режими характеризуються меншою споживаної потужністю (якщо їх порівнювати з жорсткими режимами), меншими навантаженнями на електромережу, меншими вимогами до потужності та ціною зварювальних машин, меншою загартуванням зварювальної зони. Такі режими часто використовуються для зварювання схильних до загартування сталей.
Жорсткі режими відрізняються меншою тривалістю процесу, більш сильними струмами і тиском при стисненні деталей. Щільність струму сягає трьохсот ампер на квадратний міліметр при зварюванні стали. Час розігріву триває від 0.1 до 1.5 секунд. Тиск електродів зазвичай становить від 3 до 8 кілограм на квадратний міліметр. Недоліками таких режимів є підвищені вимозі до потужності апаратів контактного точкового зварювання, великі навантаження на мережу. Переваги - менший час процесу і велика продуктивність. Жорсткі режими контактного зварювання часто використовують для зварювання сплавів міді і алюмінію, деталей з високою теплопровідністю, нерівної товщини, а також для зварювання високолегованих сталей, так як такі режими зберігають їх корозійну стійкість.
Точкове зварювання не тільки надійна, але і виглядає естетично
Час докладання зусиль стиснення і подачі зварювального струму визначаються заданою циклограми процесу з'єднання металу.
Таким чином, апарати точкового зварювання поділяються за потужністю. Існує досить велика кількість моделей машин для цього не складного, але в той же час серйозного процесу - від потужних верстатів з високою продуктивністю до ручних переносних апаратів.
Переваги точкового зварювання
Цей процес з'єднання металу має масу переваг. До переваг методу з'єднання різних металів слід віднести:
- Можливість зварювання тонких і дуже тонких деталей з металів різної природи (в тому числі і дорогих або легкоплавких сплавів). У багатьох випадках така можливість буває вельми корисною, а апарат точкового зварювання - незамінною машиною.
- Хороші характеристики міцності зварювального з'єднання, а також хороший зовнішній вигляд з'єднань. З'єднання, отримані контактним зварюванням, не схильні до старіння, структура металу в зоні зварювання практично не змінюється, за винятком деякого збільшення розміру зерен.
- Високу продуктивність контактного точкового зварювання. Існують машини контактного точкового зварювання, що дозволяють виконувати до восьмисот зварювальних точок в хвилину.
- Можливість повної автоматизації процесу точкового зварювання. Дедалі більшого поширення набувають автоматизовані машини контактного зварювання, зварювальні роботи і т.д. Це дозволяє істотно скоротити витрати праці, знизити собівартість обладнання та підвищити продуктивність роботи.
- Економічне витрачання електродів, електричної енергії та інших матеріалів. Собівартість зварних точок також досить низька - хоча апарат точкового зварювання коштує досить дорого, за рахунок економічного витрачання матеріалів, високої продуктивності апарату і тривалого терміну служби собівартість цього безперечно не замінного обладнання виходить низькою.
- Низькі вимоги до кваліфікації персоналу - для того, щоб використовувати апарат точкового контактного зварювання, зовсім не обов'язково бути висококваліфікованим фахівцем.
Техніка безпеки при точковому зварюванні
Як і будь-який зварювальний процес, цей метод теж вимагає беззаперечного дотримання певних заходів безпеки.
Засоби захисту
Основна загроза при роботі зі зварювальним устаткуванням - ураження електричним струмом і високою температурою. Для запобігання ураження електричним струмом необхідно дотримуватися такі заходи безпеки, як заземлення тих частин обладнання, які повинні бути заземлені, перевірка справності обладнання перед роботою, використання засобів захисту. Керуючі елементи апарату для точкового з'єднання металевих деталей не повинні бути під високою напругою. Всі проводи повинні мати достатню розтин.
При контактної точкової зварюванні виділяються бризки і пари металу. Для запобігання опіків бризками металу зварник повинен використовувати рукавиці, спецодяг та окуляри з прозорим склом або головний щиток. Пари металу можуть бути шкідливі для здоров'я, тому необхідно використовувати вентиляцію, а при необхідності - засоби захисту органів дихання.
Частини апарату для з'єднання металу, повинні бути добре зачищені
Заходи безпеки
Все блокувальні пристрої та пристрої швидкого відключення апарату точкового зварювання повинні бути справні, перебувати на увазі, до них повинен бути легкий доступ.
При проведенні таких технічних робіт, як зачистка або зміна електродів, потрібно дотримуватися заходів, що виключають можливість зміщення електрода і травмування рук. При роботі апарату точкового зварювання простір затискних механізмів потрібно закривати щитком, а при роботі на потужних машинах - огороджувати ширмами.
Повинна бути виключена можливість травмування зварника рухомими частинами апарату точкового зварювання.
висновок
Ми розглянули технологію контактного точкового зварювання, виявили основні її переваги, принцип дії, розглянули апарати точкового зварювання і техніку безпеки при виконанні всього процесу.
