Что такое контактная точечная сварка? - Обзор
Точечная сварка сопротивлением (RSW), как следует из названия, использует сильную концентрацию тепла, вызванную высоким электрическим сопротивлением, для сплавления двух металлических частей в фиксированном месте. Он прост в исполнении и имеет простой принцип работы.
Сварочные аппараты RSW имеют два электрода, похожих на зубцы, которые скрепляют металлическую деталь. Эти электроды сделаны из меди, которая является отличным проводником. Напротив, листовой металл или тонкая пластина являются плохим проводником электричества.
Как только электрод оказывается на месте, цепь замыкается, и начинает течь ток большой силы. Сталь является плохим проводником и сопротивляется этому потоку, создавая сильное трение между молекулами. Это повышает температуру до 2000 ℃ (3632 ℉), что плавит и сплавляет металлические детали на месте. Также известен как «Сварной самородок.
Ток проходит в течение нескольких секунд, а затем прекращается, но давление все еще прикладывается к месту. Это еще больше сплавляет детали, пока сохраняется давление. После охлаждения электроды отправляются и выполняется точечная сварка.
Источник питания
Тип электрического тока сильно влияет на производительность сварки RSW. Ток, который входит в нашу розетку, в основном представляет собой переменный ток (AC) 120 или 220 В с частотой 50-60 Гц.
Можно заметить, что переменный ток проходит через линию нулевой амплитуды не менее двух раз за один цикл. При сварке RSW этот эффект выражается в пульсирующей подаче тока и вызывает потери энергии. Чтобы уменьшить этот эффект, современные машины прибегают к двум вариантам.
Во-первых, использовать трехфазную сеть переменного тока вместо однофазной. При этом за один цикл приходится три пика, а эффект пульсации уменьшается, что приводит к более гладким точечным сварным швам. Однако этого все еще недостаточно.
Исследователи вывели еще один способ обеспечения постоянного источника питания. Источник питания преобразуется в высокочастотный прямоугольный сигнал путем пропускания трехфазного тока через инверторную технологию.
После этого эти волны проходят через «диодный выпрямитель», который преобразует их в источник питания постоянного тока еще более высокой частоты. Этот новый источник питания идеально подходит для плавной подачи тока и обеспечивает высокое качество сварки.
По сути, вы можете купить машины RSW двух типов. Один из них — ваш повседневный ручной точечный сварочный аппарат. Это подходит для малого бизнеса или проектов на заднем дворе.
Другой — это машина для точечной сварки «Робототехника», используемая в крупных отраслях промышленности. В этом случае точечная сварка осуществляется автоматизированной рукой-манипулятором.
Что такое лазерная сварка? - Обзор
Лазерная сварка это современная техника, которая становится популярной в современной обрабатывающей промышленности. Он включает в себя использование мощных лазерных лучей для плавления и сплавления двух заготовок с использованием или без использования наполнителя.
Источник их энергии классифицирует несколько лазерных машин. Наиболее распространены аппараты «Волоконный лазер» и «СО2-лазер».
Волоконный лазер, также называемый твердотельным лазером, генерируется, когда свет вводится в «алюминиевый гранат, легированный неодимом, (Y3Al5O12)-YAG» (твердый кристалл), который возбуждает атомы внутри кристаллов.
А с помощью оптических волокон и зеркал вновь возбужденные фотоны усиливаются, превращаясь в функциональный луч. Этот луч проходит к сварочной головке, которая выполняет требуемую операцию. Он также известен как лазерная сварка YAG.
CO2 работает аналогично, но вместо твердого кристалла в качестве источника он использует газовую камеру, заполненную углекислым газом, в качестве усиливающей среды. Через него проходит сильный ток, который возбуждает атомы, и выделяется инфракрасная энергия, которая затем усиливается для использования в разных целях.
Сварка волоконным лазером мощна и универсальна. Он подходит как для малого бизнеса, так и для крупных предприятий. В отличие от традиционной сварки, волоконные лазеры совместимы со многими материалами, такими как листовой металл, сталь, углеродистая сталь, алюминий, термопласты и т. д. Кроме того, в целом они выделяют меньше тепла, что приводит к снижению термических деформаций. Это экономит затраты на постпродакшн и положительно влияет на прибыль.
Вы можете использовать его для тонких и толстых листов, хотя скорость сварки зависит от формы. В типичном сварочном аппарате для лазерной сварки есть множество настроек сварки, которые могут помочь вам получить наилучший сварной шов с ограниченной мощностью.
Лазерная сварка может выполняться как с присадочным материалом, так и без него. Это повышает его практичность с точки зрения производительности сварки. Проволочные и порошковые наполнители обычно используются, когда между двумя заготовками есть зазор.
Вы можете использовать лазерную сварку для прихватки/точечной сварки и длинных швов. Сварные швы прочные и имеют минимум сварочных дефектов. Лазерная сварка проста в освоении и требует минимального обслуживания. В наши дни производственные предприятия используют сварочных роботов, которые намного эффективнее и увеличивают производительность.
Было замечено, что лазерная сварка производит менее токсичный дым, чем традиционная сварка; тем не менее, средства защиты глаз имеют решающее значение во время сварки.
Лазерная сварка против сварки RSW
Давайте углубимся в различия между этими двумя типами сварки.
Преимущества сварки RSW по сравнению с лазерной сваркой
низкая стоимость
Что касается ручных аппаратов для точечной сварки, то их цена ниже, чем у аналогичных продуктов для лазерной сварки. Эксплуатационные расходы также ниже по сравнению с лазерной сваркой. Это особенно хорошо для тонких стальных пластин. Он имеет более низкую теплопроводность, поэтому тепло остается сосредоточенным в месте между электродами.
Однако на эксплуатационные расходы влияет материал под рукой. Например, алюминиевые сплавы имеют более высокую теплопроводность, что требует больших ампер тока. Для подачи таких высоких ампер необходимы трансформаторы большей мощности, что может увеличить общую стоимость.
Легко и быстро
Точечная сварка проста в обращении, и ручные машины легко доступны. Вы можете быстро выполнять точечные сварные швы подряд и получать относительно стабильные результаты. Для этого не требуется особых навыков, поэтому он идеально подходит для новичков.
Во многих автомобильных мастерских есть аппарат точечной сварки для устранения мелких повреждений и соединения запчастей. Лазерные сварочные аппараты относительно новые, поэтому многие малые предприятия не могут себе их позволить.
Полуавтоматические и автоматические станки популярны в крупных отраслях промышленности. Роботизированные руки, оснащенные электродами для точечной сварки, используются на крупных производственных предприятиях. Они чрезвычайно быстры и значительно ускоряют производство.
Уменьшенное искажение
И лазерная сварка, и контактная точечная сварка рассеивают меньше тепла. Однако сварка RSW выделяет еще меньше тепла. И по самой природе этого процесса сварки получающееся соединение производит меньше искажений. Электроды остаются сжатыми в течение миллисекунд, пока проходит ток и расплавляет металл.
После этого давление остается прежним, и сварному шву дают остыть. Этот ограничение в то время как охлаждение предотвращает распространение механических напряжений, поэтому мы видим меньше общих искажений.
Хотя лазерная сварка, по сравнению с традиционными методами, не сильно отстает в предотвращении тепловых искажений.
Преимущества лазерной сварки перед сваркой RSW
Практическое применение
Лазерная сварка намного опережает сварку RSW, когда дело доходит до практичности. Во-первых, сварка RSW хороша только для точечной сварки, и все. Непрерывную сварку с ним делать нельзя. Наоборот, лазерная сварка может выполнять как точечную, так и непрерывную сварку.
Еще одно ограничение заключается в том, что RSW может выполнять соединения внахлестку только между перекрывающимися заготовками. Таким образом, вы не можете выполнять стыковые соединения или любые другие виды с ним.
Сварка RSW не может работать с заготовкой толщиной более 6 мм, что является еще одним препятствием. Он особенно подходит только для работы с листовым металлом. Однако волоконные лазеры могут легко работать с листовым металлом, тонкими и толстыми пластинами.
Лазерная сварка гораздо более практична, и нет ограничений по типу соединений, положению сварных швов и материалам.
Лазерная сварка также может формировать соединения с использованием присадочного металла, подходящего для деталей с промежутками между ними.
Лазерная сварка используется в авиастроении, судостроении, микрообработке, строительстве и многих других отраслях. Однако в автомобильной промышленности в основном используется точечная сварка. Говорят, что типичный автомобиль имеет 4500 стыки точечной сварки.
Точность
Лазерная сварка намного точнее точечной сварки. Это связано с тем, что волоконные лазеры используют усиленный свет, который может нацеливаться на заготовку наиболее точным образом. Специализированная область под названием «Точная сварка» использует лазеры для сварки сложных форм на микроуровне. Это уникальное свойство лазерной технологии используется в медицинской промышленности, микрообработке, ювелирном деле и т. д.
Ассортимент материалов
И лазерная сварка, и сварка RSW требуют предварительной подготовки материала. Но лазеры могут покончить с простой очисткой. Принимая во внимание, что для RSW для увеличения срока службы рекомендуется использовать грунтовку для сварки.
Нет никакого сравнения в отношении диапазона и размера материала, с которым может работать волоконный лазер. Вы можете использовать его для листового металла, алюминия, углеродистой стали, пластика, латуни и т. д. Однако RSW лучше всего работает со стальным листовым металлом и борется с другими материалами.
Согласно исследованиям, лазерная точечная сварка обеспечивает более прочные сварные швы, чем сварка RSW. Результаты показывают, что лазерная сварка имеет прочность 63.60 Н по сравнению с RSW, которая имеет 39.6 Н. Это почти вдвое больше прочности в абсолютном выражении.
Приспособляемость
Лазерная сварка очень гибкая с точки зрения мощности лазера, положения сварки, формы сварного шва и типа сварки. Это из-за присущей природе света, которым можно легко управлять.
Наиболее популярной особенностью последних сварочных аппаратов является « Оптимизация формирования луча», что позволяет контролировать форму лазерного луча, проецируемого на заготовку. Оптимизируя его, можно уменьшить разбрызгивание и пористость сварных швов.
Компьютерные числовые элементы управления позволяют пользователю выбирать из множества вариантов сварки. Сварщик может поэкспериментировать с настройками и получить наилучший сварной шов.
автоматизация
Оба типа сварки имеют хороший уровень автоматизации; откровенно говоря, это галстук. Ведутся исследования по улучшению и ускорению роботизированной лазерной сварки и сварки RSW с помощью робототехники. Роботизированные руки чаще всего используются при сварке RSW. Точно так же технология ЧПУ в основном адаптирована для волоконных лазеров.
Быстрый анализ
Сварка РСВ | Волоконно-лазерная сварка | |
Тип сварных швов | Точечная сварка | Точечный, прихваточный, непрерывный сварочный шов, стыковой шов и т. д. |
Необходимость подготовки | Высший | Умеренная |
автоматизация | совместимый | совместимый |
Начальная стоимость | Опустите | Умеренная |
Стоимость технического обслуживания | Умеренная | Опустите |
Толщина материала | <6 мм | Все совместимы. |
Типы Материалы | Сталь, алюминий. | Сталь, алюминий, углеродистая сталь, титан, никель, термопласты и т. Д. |
Отраслевые приложения | ограниченный | Огромная |
Уровень квалификации | Легко | Легко |
Точность | Умеренная | Высший |
Как выбрать правильный метод сварки для вашего проекта
Прежде чем инвестировать в сварочный аппарат для проекта, вы можете рассмотреть следующие вещи:
Процесс подачи заявки
Учитывая приложению это первый и самый ответственный шаг. Существует множество вариантов сварки, и большинство из них имеют несколько применений. Однако некоторые из них лучше подходят для конкретных приложений, чем другие.
Если вы строго занимаетесь автомобилями, то лучше подойдет точечная сварка. Многие детали автомобиля, такие как бамперы, дверные рамы, крылья, капоты и т. д., можно эффективно сваривать с помощью RSW.
Если вам требуются другие типы сварных швов, например непрерывная сварка, лучше инвестировать в лазерную сварку. Таким образом, в вашем распоряжении будет универсальная сварочная система. Примеры включают обработку листового металла, тонких и толстых листов, ремонтные работы и т. д.
Тип материала
Еще одним преимуществом лазерной сварки является то, что она совместима со многими материалами. Например, штампованная сталь, нержавеющая сталь, титан, никель, медь, латунь, термопласты, магний и алюминиевые сплавы. Можно даже сваривать разнородные материалы вместе.
Наоборот, RSW лучше всего подходит для стали и никеля. Вы также можете сваривать алюминий, но для этого требуется более мощный аппарат для точечной сварки. Другим ограничением является толщина указанного материала. RSW работает только для более тонких заготовок. В противном случае будет сложнее добиться полного проплавления сварного шва.
Уровень квалификации
Несмотря на то, что RSW прост и имеет довольно простой принцип работы, фактический навык требует времени и усилий для освоения. Для обслуживания и контроля машин точечной сварки RSW необходимы квалифицированные рабочие руки.
Лазерная сварка — это простой навык, который не требует высококвалифицированного труда для правильной работы.
Дебит
Когда дело доходит до автоматизации, производительность как RSW, так и лазерной сварки сопоставима. Это зависит от того, какие рабочие детали производит ваша отрасль. Роботизированные аппараты для точечной сварки дороги и требуют особой осторожности при эксплуатации. Вам потребуется больше места, так как эти машины перемещаются в трехмерном пространстве. Кроме того, инвестиции были бы осуществимы, если бы приложения ограничивались автомобильными деталями и рамами.
Примеры проектов, которые лучше всего подходят для RSW или лазерной сварки
Автоматизированная индустрия
Сварка RSW подходит только для автомобильной промышленности, и доказательства подтверждают это. Большинство производителей автомобилей используют точечную сварку, поскольку она функциональна и дешева. Кроме того, автомобильные детали, рамы и конструкции не нуждаются в непрерывной сварке. Лазерная сварка все еще используется и может заменить традиционную сварку RSW. Другими популярными методами являются электродуговая сварка, дуговая сварка металлическим электродом и вольфрамовая сварка в среде инертного газа.
Производство листового металла
Сварка волоконным лазером лучше подходит для этой отрасли. Во-первых, у него нет ограничений, как у сварки RSW. Волоконные лазеры могут сваривать различные материалы различных форм и размеров. Это не ограничивается сварочными позициями.
Нефтегазовая промышленность
Нефтегазовая промышленность имеет большой спрос на прочные сварные швы. Волоконные лазеры могут точно выполнять продольную и орбитальную сварку топливных труб. Сварные швы достаточно прочные, чтобы выдерживать экстремальные нагрузки.
авиационно-космическая промышленность
Использование лазерной сварки в аэрокосмической отрасли находится на подъеме. Благодаря своей огромной практичности волоконный лазер используется для сварки титановой обшивки фюзеляжа самолета. Другая причина его использования заключается в том, что сварные швы имеют более высокую абсолютную прочность, чем традиционные методы.
Заключение
Теперь, когда у вас есть целостное представление о методах RSW и лазерной сварки и о том, как они противостоят друг другу, вам будет легче принять обоснованное решение. Убедитесь, что вы учитываете все вышеперечисленные пункты, прежде чем инвестировать в оборудование. RSW гораздо лучше подходит для производства и ремонта автомобилей, в то время как волоконные лазеры имеют более широкое применение. Волоконные лазеры постоянно совершенствуются и навсегда изменят сварочную отрасль.
Получите лучшие сварочные решения от Baison Laser
Сэкономьте свои ресурсы и инвестируйте в высококачественные лазерные сварочные аппараты, Байсон Лазер. Наши машины разработаны опытными техниками и инженерами с использованием технологий премиум-класса, поскольку они служат дольше и значительно снижают эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание.
Кроме того, наши машины оснащены новейшими лазерными системами управления, которые можно адаптировать для любого промышленного применения.
Вы также можете получить индивидуальные заказы, соответствующие вашим потребностям, по конкурентоспособным рыночным ценам. Мы обслуживаем наших клиентов по всему миру и помогаем им развивать свой бизнес. И так, чего же ты ждешь? Нажмите на кнопку ниже и свяжитесь с нами ПРЯМО СЕЙЧАС!