Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Машины контактной сварки — задачи и разновидности

Виды и особенности аппаратов для контактной сварки

Контактная сварка — это процесс, при котором создаются монолитные сварные швы путем плавления кромок свариваемых элементов посредством электрического тока с дальнейшей деформацией сжимающим усилием. Данная технология преимущественно используется в тяжелой промышленности, где существует необходимость поддержания беспрерывного цикла выпуска однотипной продукции, в частности, при соединении серий тонких листов металла.

  • Суть технологии
  • Как подготовить поверхность
  • Аппараты контактной точечной сварки
  • Виды контактной сварки

Суть технологии

На сегодняшний день хотя бы один аппарат контактной точечной сварки находится на всех больших предприятиях, чему способствуют сильные стороны технологии:

  • Высокая производительность — для создания сварной точки потребуется примерно секунда.
  • Стабильность работы — длительная эксплуатация без дополнительных посторонних вмешательств, качество сварки при этом сохраняется.
  • Незначительные расходы на обслуживание, ведь роль расходных материалов выполняют контактные электроды.
  • Для работы с устройством не потребуется наличия высокой квалификации.

Процесс работы, на первый взгляд, кажется простым, но составлен из ряда последовательных процедур, обязательных для выполнения.

Суть контактной сварки в двух неразрывных физических процессах — нагреве и давлении. Когда ток проходит через соединительную область, начнет выделяться определенное количество тепла, что направлено на расплавление металлов. Чтобы тепло выделялось в достаточных количествах, сила тока составляет как минимум несколько тысяч ампер в отдельных случаях — десятки тысяч. Вместе с этим на сталь оказывается определенное давление из одной или двух сторон с одновременным созданием плотного шва без каких-либо дефектов.

Если правильно организовать процесс, детали практически не нагреются, так как сопротивление будет незначительным. По мере создания монолитных соединений сопротивление постепенно падает, а с ним и сила тока. Нагретые электроды охлаждаются водой.

Как подготовить поверхность

Существуют многочисленные технологии, с помощью которых можно поддавать обработке поверхности перед контактной сваркой. К ним относятся:

  • Зачистка от значительных загрязнений;
  • Проведение обезжиривания;
  • Снятие оксидных пленок;
  • Сушка;
  • Пассирование и нейтрализация.

Порядок действий и выбор технологии зависят от видов используемых заготовок.

В целом до начала сварок поверхности должны:

  • Обеспечить незначительный уровень сопротивления между деталями и электродами.
  • Свариваемые элементы должны быть гладкими, выпуклости и впадины отсутствуют.
  • Обеспечить равное сопротивление по всей длине контактов.

Аппараты контактной точечной сварки

Оборудование принято делить на три типа:

  • Неподвижное;
  • Передвижное;
  • Подвешенное, либо универсальное.

Разделяются сварки в зависимости от рода тока (конденсаторные и трансформаторные). За способом сварки бывают точечными, шовными стыковыми и рельефными.

Аппарат контактной точечной сварки составлен из трех частей:

  1. Электросистема;
  2. Механическая часть;
  3. Водяное охлаждение.

Электрическая часть отвечает за расплавление деталей, контролирует рабочие циклы и перерывы, а также сохраняет текущие параметры. Механическая часть — пневматическая или гидравлическая система, дополнена приводами. Если присутствует исключительно привод сжатия, то перед вами точечная модель, в шовных есть ролики, а в стыковых — система сжатия и осадки. В состав водного охлаждения входит первичный и вторичный контур, разводящие штуцеры, шланги, вентили и реле.

Электроды используются не только для замыкания электрического контура, но и отводят тепло от сварных соединений, для передачи механической нагрузки, в отдельных случаях помогают передвигать заготовки.

Размеры и форма электродов подбирается в зависимости от свариваемых материалов и вида применяемого оборудования. Они должны выдерживать температуры более 600 градусов Цельсия при давлении 5 кг/2 мм2. Именно поэтому главным компонентом выступает бронза и различными добавками.

Сварочные соединения должны поддаваться тщательному контролю для предотвращения дефектов. Допустимы все способы неразрушающего контроля, среди которых первое место отводится первичному осмотру. Но прижатие элементов не позволяет проводить полноценный осмотр, потому продукцию отбирают и проводят разрезы вдоль швов для выявления неточностей. Если дефект обнаружен, партия отправляется на переработку, а сам аппарат поддается калибровке.

Виды контактной сварки

  1. Рельефная сварка. Ее принцип совпадает с точечной, но существует одно различие: и у шва, и у электрода особая, рельефная форма. Она может применяться для решения разных задач, в частности, для крепления кронштейнов или опорных деталей с плоскими заготовками.
  2. Шовная сварка. Процесс многоточечной варки, при котором соединения расположены на близких расстояниях либо с перекрытием. При этом формируется цельное монолитное соединение. Когда между точками перекрытие, то швы получатся герметичными, при его отсутствии герметичность не обеспечивается. В промышленности без герметических швов не обойтись при изготовлении баков, бочек, баллонов и других емкостей.
  3. Стыковая сварка. Элементы соединяются путем прижимания друг к другу с дальнейшим оплавлением всей плоскости контакта. Данная технология имеет несколько разновидностей в зависимости от металла, его толщины и необходимого качества соединений.
  4. Точечная контактная сварка. В данном случае работы проводятся в одной или нескольких точках. На качество шва влияют следующие параметры:
    • форма и размеры электродов;
    • сила тока;
    • уровень давления;
    • время работы и качество очистки поверхности.

Современные агрегаты отличаются эффективностью, выдавая до 600 сварных соединений в минуту. Такой метод применяется в работе с частями высокоточной электроники, с кузовами автомобилей, самолетов, сельскохозяйственных машин и в других отраслях.

Принципы работы и устройство контактных аппаратов для сварщиков

При соединении деталей внахлест обычный сварной шов положить невозможно. Для производства и ремонта тонкостенных деталей используют аппарат контактной сварки. Он соединяет элементы тонких деталей за счет точечного разогрева материала и соединения его с большой скоростью, без брызг, присадочного материала и шлака.

Технология

Свое название контактный сварочный аппарат получил за соединение при непосредственном взаимодействии электродов с поверхностью обрабатываемых деталей. Варочной ванны, как при других способах соединения деталей нет.

  1. Электроды прижимаются с двух сторон к сложенным друг на друга деталям.
  2. Электрический разряд с током от 3000 А и малым напряжением до 6 Вт за десятые доли секунды нагревает металл на очень ограниченном участке.
  3. Края фигурно вырезанного электрода не дают горячему металлу растекаться и разбрызгиваться. Они создают границу соединения материалов.
  4. Создается давление, под которым смешиваются разогретые металлы.

Контактный способ соединения листов высокопроизводительный, без образования брызг и шлака. Соединение происходит за счет соединения материала самих деталей, без присадочной проволоки и защитного слоя флюса или газа. Ток подается не постоянно, а импульсами.

Сфера использования

Контактная сварка применяется для тонких деталей, соединяемых внахлест и встык. Ее технология, применение и качество шва должны соответствовать ГОСТ 2601-84 пунктам с 36 по 43. Широко распространенный электродуговой нагрев создает высокие температуры и прожигает тонкий лист. Точечная технология позволяет соединять без перегрева низколегированные стали, алюминий, медь.

На машинах точечной сварки соединение элемент о происходит с высокой скоростью и имеется возможность параллельной работы сразу нескольких электродов. Их используют на конвейерах в приборостроении, автомобильной и авиационной промышленности, при создании различных атрибутов для строительства оград.

Сетку различных видов и фигурные изделия, цепи из колец и проволоки может сделать многоконтакный станок или целая линия аналогичного оборудования. С помощью контактной сварки соединяют элементы кузова машин, профили дверей и окон, прикрепляют ручки и другие фрагменты металлической посуды, создают различные приспособления для сельского хозяйства.

Аппараты для контактного соединения устанавливают в мастерских, где производят авторемонт, кузовные работы, восстанавливают бытовую технику. С помощью контактных электродов варится нержавейка, производится ремонт радиатора, восстанавливается аккумулятор.

Виды оборудования

По мощности оборудование делится на бытовое, работающее от сети 220 В с рабочим током от 3000 А, и промышленное, выдающее более 10000 А. Контактный сварочный аппарат по своей размерам и мощности может быть:

  • стационарный;
  • ручной;
  • передвижной;
  • подвесной;
  • настольный;
  • универсальный;
  • промышленный специальный.

Каждый тип моделей может работать по различным технологиям, в зависимости от устройства.

Аппарат

Для соединения деталей используют роликовые электроды. Они скользят с двух сторон от свариваемых листов. Между ними возникает электрическая дуга, проходящая через металл, расположенный между ними. Одновременно поверхности роликов создают необходимое для соединения разогретого материала давление.

Контактная сварка роликами позволяет создавать непрерывное прочное соединение 2 тонких деталей. Шов может иметь любую конфигурацию.

Чтобы соединить тонкий лист и толстую деталь, используют один роликовый медный электрод со стороны заготовки меньшей толщины.

[stextbox контактной непрерывной обработки устанавливают на массовое производство однотипных изделий. Они оправдывают затраты на их приобретение на конвейерах.[/stextbox]

Разновидностью контактной технологии неразъемного соединения является точечная сварка. Для нее используют специальные электроды, разные по конфигурации в зависимости от конфигурации соединения. Расположение электродов аналогично роликам, с 1 или 2 сторон. Через них поступает на металл электрический ток, разогревая свариваемую точку. Одновременно происходит сжатие.

Многоточечная машина

Точечная сварка происходит со скоростью до 600 контактов в минуту. Многоточечный аппарат имеет несколько электродов, работающих от одного блока питания. Используют такие машины на производстве для массового создания однотипных изделий. В основном это соединение переплетений металлических решеток для ограждений и заборов, цепей, декоративных полос.

Настройка всех рабочих электродов производится с одного пульта. Заготовки подаются автоматически. Сварщикам на автоматизированных машинах точечной прессовой сварки остается только следить за процессом и периодически корректировать настройки.

Работа на переменном токе

Электрическая схема аппарата соединения переменным током наиболее простая. Она собрана из силового трансформатора и тиристоров. Электросхема, состоит из нескольких первичных обмоток. Она позволяет использовать как регулятор сварки переключение с одной обмотки на другую, изменяя коэффициент трансформации.

Если необходима прихватка для стыкового соединения контактной сваркой, инвертор работает в ручном режиме. Реле времени не управляет током. Он поступает в точку соединения, когда рука сварщика нажимает кнопку на аппарате или нога специальную педаль на полу. Накопленный на конденсаторе ток поступает через понижающий трансформатор на электроды.

Оборудование на конденсаторах

На блоке конденсаторов накапливается электрический заряд и в момент сварки подается через электроды на свариваемые детали в виде сильного разряда. Используется конденсаторная технология в основном в промышленных машинах контактной сварки, на которых устанавливается мощное оборудование по накоплению энергии между разрядами за доли секунды.

По типу образования шва конденсаторная сварка делится на виды:

  • точечная;
  • стыковая;
  • шовная.

Точечной сваркой соединяются тонкие листовые детали с более толстыми или такими же. Электрод прижимается сверху, производится разряд с высоким током и малым напряжением для расплавления верхнего листа и части поверхности нижнего по малой площади контакта. Затем создается давление по периметру нагрева для спаивания металла листа с поверхностью нижней детали.

При стыковом соединении листы состыковываются плотно, без зазора. В точке сварки происходит быстрый нагрев до расплавления кромок и их соединение.

В шовной контактной сварке в отличие от других видов, вместо электродов применяют токопроводящие ролики. Они перемещаются вдоль линии соединения с 2 сторон соединяемых листов. Через равный промежуток времени между ними возникает дуга. Она прогревает оба листа и соединяет их посредством давления.

[stextbox сварка позволяет экономно расходовать электроэнергию и работать от источников питания с низким напряжением.[/stextbox]

Недостаток технологии в оборудовании со сложными электрическими схемами, большим количеством конденсаторов и других деталей. Варить можно только тонкие листы толщиной до 2 мм.

Специальные электроды

У чистой меди высокая электропроводность и теплоотдача, но низкая твердость. Она хорошо, без брызг нагревает свариваемый металл в месте контакта, но теряет свою форму от прижатия. Электроды для точечной сварки делают их сплава меди с добавлением компонентов, повышающих ее прочность без снижения электропроводности:

  • алюминий;
  • бериллий;
  • кадмий;
  • магний.

Лучше всего упрочняет медь добавление магния и кадмия. Они почти не изменяют теплопроводность электродов.

В зависимости от места и формы соединения, подбираются электроды различной формы с закругленным наконечником или выборкой по торцу определенной формы.

[stextbox отдела передовых методов сварки, сварщик исследователь завода сварочного оборудования и оснастки Петрусевич Н. П.: «Состав сплава электрода контактной сварки выбирается по значению поверхностной температуры. Хромистая БР.Х08, кремненикелевая Бр.НК и кадмиевая Бр.Кд1 используются для роликовых электродов и легкой сварки 120⁰ – 200⁰C на поверхности. При температуре 250⁰ – 300⁰C на поверхности, которая возникает при соединении медных, алюминиевых листов и низколегированных среднеуглеродистых сталей, используют электроды из сплава меди марки МС и МК. Для высокоскоростной промышленной сварки в режимах 450⁰ – 500⁰C выбирают бронзы, легированные цирконием и хромом».[/stextbox]

Плюсы и минусы технологии

Группа сварочного оборудования, работающая по технологии контактной сварки, имеет ряд положительных качеств:

  • не используются расходные материалы;
  • нет брызг;
  • малая остаточная деформация;
  • аккуратное соединение;
  • высокая производительность;
  • экологичность;
  • легко встраиваются в автоматические и полуавтоматические линии.

Для контактной сварки не нужны присадочная проволока, плавящиеся электроды и флюс или газ для защиты шва. Поскольку соединяемый материал прогревается изнутри, брызги отсутствуют. Края электрода прижимаются к поверхности и не дают шву растекаться.

Участок сварки имеет малую площадь. Детали не теряют своей формы и не требуют рихтовки. Медный и бронзовый электрод не выделяет вредных веществ, нет горящих и окисляющийся веществ.

С помощью контактной сварки можно варить с большой скоростью срезу несколько швов. Аппараты легко встраиваются в любые линии, настраиваются на работу в автоматическом режиме.

К недостаткам контактной сварки относится ограничение в толщине свариваемых деталей. Точечной сваркой невозможно создать герметичные швы емкостей и труб, особенно работающих под давлением. Расстояние до шва ограничивается длиной электрода.

Сложно самостоятельно создать сварочный аппарат для контактной сварки. Чертеж представляет собой сложную электрическую схему из большого количества диодов, обмоток, конденсаторов и других деталей. Такая работа по силам только профессиональному электрику.

Как работают?

Аппарат понижает напряжение и накапливает на конденсаторах ток, увеличивая его значение. Сжимание деталей позволяет создавать прочное соединение при нагреве металла ниже температуры жидкого состояния.

Фазы процесса

Процесс контактного сваривания происходит в следующей последовательности.

  1. Сжатие деталей до состояния пластической деформации. При этом сглаживаются микронеровности, и увеличивается площадь контакта.
  2. Включается импульс тока. Происходит нагрев металла в точке соединения до образования жидкого ядра.
  3. В жидком металле под давлением происходит соединение на молекулярном уровне.
  4. Происходит осадка контактной зоны по периметру соединения. Образуется уплотняющий пояс.
  5. Охлаждение и кристаллизация металла.

После отключения тока усилие прижима увеличивается для создания однородного шва и предотвращения выплескивания расплавленного металла.

Возможные дефекты и причины их образования

Инструкция, определяющая требования к качеству сварных контактных швов, делит все дефекты на группы:

  • искажение формы литой зоны;
  • несплошность металла в зоне соединения;
  • изменение свойств материала.

При смещении электрода или его перекашивании изменяется форма литой зоны. В результате происходит разрушение металла по границе контакта при возникающих динамических нагрузках или вибрации. Прочность металла снижается при изменении формы электрода вследствие износа или неправильной заточки, сильном прижиме до вмятин. При выходе наружу разогретого металла, снижается коррозионная стойкость материала.

Причиной непровара может стать малое значение тока и очень сильное прижатие. При подаче на тонкие детали повышенного тока, происходит прожог и отделение тонкого листа по периметру контакта. Высокий ток и чрезмерное давление вызывает образование трещин вокруг шва, так же, как и неочищенная поверхность деталей.

Расплавленный металл может выплеснуться в пространство между деталями, при повышенном токе или увеличенном времени импульса, особенно если электроды стоят не в одной оси.

Аппараты бытового типа работают от тока сети 220 В. Они незаменимы при ремонте автомобилей и бытовой техники, соединении тонких листов, включая алюминий и медь. Правильный режим в домашних условиях можно подобрать экспериментально.

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.
Читать еще:  § 6. ГОРИЗОНТАЛЬНО-ПРОТЯЖНОЙ СТАНОК 7Б55. Техническая характеристика.

Машина контактной сварки – основные системы и узлы

Современные сварочные аппараты для соединения деталей, заготовок и профильных поверхностей – это сложные и мощные электромеханические установки для выполнения широкого круга работ. Чаще всего они имеют компактную и эргономичную конструкцию, занимающую минимум пространства. Оптимальный вес и габариты облегчают их транспортировку и перемещение по производственным площадям.

В комплектацию любого станка контактной сварки входит несколько систем – электрика, механическая часть, пневматика и гидравлика. С точки зрения функционала они различны между собой по мощности и, следовательно, по возможности соединения разных материалов (черный, цветной металл) и диаметров деталей, а также по типам приводов для зажимания заготовок.

В электрическую часть машины входит силовой трансформатор, регулирующий параметры подачи тока – его необходимую длительность, силу, амплитуду, форму и частоту. Механическая система включает в себя ряд конструктивных элементов, создающих условия для сдавливания и перемещения обрабатываемых заготовок. Это станина и кронштейны, консоли и электродержатели, специальные упоры и разные типы сварочных электродов.

К системам пневматики и гидравлики станков и машин для контактной точечной сварки относятся многочисленные устройства, а именно – краны, клапаны, штуцеры, манометры, фильтры, вентили, шланги. Управление аппаратами выделяется в самостоятельную электронную часть, состоящую из сложных элементов. В нее включены микропроцессоры, приводы сжатия и узлы, отвечающие за формирование силовых нагрузок.

Также установка снабжается выключателем, выполняемым в форме блока кнопок или педали. Кроме того, в зависимости от модификации, каждая машина контактной сварки поставляется с определенным набором дополнительных устройств, необходимых для рабочего процесса. Это могут быть различные скобы, сварочные пистолеты, специальные клещи, электроды. В состав сложных станций включаются два трансформатора, система водяного охлаждения и другие приборы.

Классификация станков контактной сварки

Российский и международный рынки насыщены огромным количеством сварочных аппаратов для разных видов соединений и заготовок из различных материалов, любых условий монтажа и эксплуатации, отраслей производства и сфер быта. Выбирая оборудование, покупатель должен четко определить – для чего нужна машина и какие задачи она будет выполнять.

В зависимости от функционала и модификации, цена установок варьируется в большую или меньшую сторону. Систематизация по методам сжатия поверхностей, техническим характеристикам и другим параметрам – важные критерии, необходимые для правильного выбора. Ниже рассмотрена классификация оборудования по основным признакам.

По типу сварки

  • Аппарат для создания стыковых соединений. Такая технология применяется для сваривания трубопроводов и проволоки, листовых и профильных деталей, дверных, оконных и витражных каркасов, металлических прутков, элементов с другим сечением и заготовок из разнородных сплавов. Этот метод стыковки позволяет соединять материалы по всему смежному периметру;
  • Машина контактной точечной сварки. Предназначена для скрепления изделий в определенных точках, сформированных в местах контакта поверхности материала и электрода. Прочность стыковочного шва определяется количеством нанесенных точек. Широко используется для создания конструкций в авиа-, автомобиле- и кораблестроении, каркасных и листовых элементов, ограждающих и несущих систем;
  • Машина для рельефной сварки. Выполняет скрепление изделий в одной или нескольких выступающих естественных или заранее подготовленных точках, которые возвышаются над основанием. Точечные выступы могут формироваться при создании деталей. Конфигурация и размеры образуемых швов напрямую зависят от форм и размеров выступов;
  • Аппарат для создания шовных соединений. Чаще всего это оборудование, которое полностью работает в автоматическом режиме и способно выдавать 1 км сварных прерывных или непрерывных швов, состоящих из отдельных точек. В зависимости от конфигурации дисковых электродов, все агрегаты данного типа подразделяются на одно- и двусторонние, одно- и многороликовые. Применяются для формирования герметичных точечных швов на емкостях, баках, воздуховодах и тонкостенных трубах.

По назначению

Классификация станков и машин для контактной сварки по данному признаку осуществляется с учетом ряда параметров. Они предоставляют возможность систематизировать агрегаты, используемые в производстве и на промышленных объектах. По назначению вся техника данной категории подразделяется на:

  • универсальное оборудование
    Используется для стыковки разных металлов, сваривания изделий разнообразных размеров, сечений и форм. Сфера применения – производства единичного и мелкосерийного типа, а также ситуации, когда техника требует частой переналадки. Для универсальных приборов характерен максимально расширенный диапазон сварочных толщин, возможностей по регулировке тока и сжимающих усилий.
    90% таких устройств составляют машины контактной точечной сварки радиального или прессового типа с прямолинейным вертикальным перемещением электродов. Их параметры соответствуют ГОСТ 297-80, который регламентирует такие показатели, как наибольшее значение токов короткого замыкания, номинальное усилие сжимания, продолжительность длительных вторичных токов и другие.
  • специальные установки
    Применяются в крупносерийных и масштабных производствах для работ по созданию большого количества однотипных элементов, сваривание которых предусматривает долгую и сложную переналадку техники. Как правило, это узкопрофильное оборудование для изготовления конкретных изделий, узлов или заготовок.
    Отличительная черта таких агрегатов – указание в названии того изделия, для создания которого они предназначены. Например, станок для точечной контактной сварки цепей или боковых стенок бункера комбайна.
    Другая особенность специальных установок – высокий уровень автоматизации и механизации процессов по загрузке, передвижению и отгрузке сварочной продукции.
    По последнему показателю они дополнительно подразделяются на станки и комплексные системы, автоматы и полуавтоматы, сварочно-сборочные линии и роботизированные станции.

По уровню автоматизации

  • Ручные или не автоматические. Простые по конструкции и недорогие сварочные машины для создания плоских и широких изделий. Являются экономичной и доступной альтернативой мощным аппаратам многоточечной стыковки. В отличие от тяжелого ручного труда сварщиков, обеспечивают нужную производительность и позволяют контролировать качество конечных продуктов. Сварка осуществляется переменным током;
  • Полуавтоматические. Электромеханические аппараты, выполняющие сварочные процессы путем механизированной подачи расплавленных электродов к зоне соединения. В зависимости от уровня нагрузки, подразделяются на бытовые (для эпизодической эксплуатации), полупрофессиональные (для использования на небольших производствах) и профессиональные (для применения в промышленных целях);
  • Автоматические. Многоэлектродные станки контактной сварки, позволяющие достигать высокой скорости процессов и рекордных объемов производства. Их применение гарантирует создание идеальной дуги, реализующей безупречное качество соединения в любом режиме работы, даже при перепадах напряжения в электрической сети. Автоустановки подходят для соединения огромного ассортимента легированных или углеродистых сталей, цветных и чугунных металлов.

Осуществляем бесплатную доставку до транспортной компании с дальнейшей отгрузкой в города: Воронеж, Пенза, Волгоград, Астрахань, Краснодар, Сочи, Петрозаводск, Мурманск, Архангельск, Вологда, Ижевск, Уфа, Пермь, Сыктывкар, Ухта, Тюмень, Нижневартовск, Сургут, Челябинск, Омск, Барнаул, Кемерово, Новокузнецк, Абакан, Красноярск, Иркутск, Чита, Хабаровск, Благовещенск, Владивосток и другие города России.

Данный сайт носит исключительно информационный характер и не является публичной офертой, определяемой Статьёй 437 (2) ГК РФ. Актуальную информацию о внешнем виде, технических характеристиках, наличии на складе и стоимости товаров запрашивайте в отделе продаж. Каждый раз, оставляя свои данные в любой форме обратной связи на нашем сайте, Вы даёте своё согласие на обработку персональных данных.

Машины и аппараты контактной сварки

К сварке давлением относятся различные способы сварки, при которых соединяемые детали сжимаются механическим усилием, за счет чего достигаются сплошность и прочность соединения.

В подавляющем большинстве случаев сварка давлением осуществляется с подогревом свариваемых деталей тем или иным способом и лишь в отдельных специальных случаях сварка достигается без нагрева (например, холодная сварка, сварка взрывом). Из всех способов сварки давлением наибольшее распространение получила электрическая контактная сварка .

Контактной сваркой или сваркой сопротивлением называется способ электрической сварки, при котором нагрев осуществляется за счет преимущественного выделения теплоты в местах соприкосновения свариваемых деталей при протекании через них электрического тока (рис. 1).

Рис. 1. Основные разновидности контактной сварки: а — стыковая, 6 — точечная, в — роликовая, I — направление сварочного тока.

Для контактной сварки характерна местная концентрация тепловой мощности и, следовательно, высокой температуры в области стыка свариваемых деталей, что обусловливается значительным сопротивлением контакта стыка в сравнении с сопротивлением самих деталей. В этом отношении контактная сварка является весьма экономичным и целесообразным видом сварки.

Контактная сварка может осуществляться как на постоянном, так и на переменном токе, однако на практике применяется почти исключительно переменный ток, так как необходимые для сварки токи порядка тысяч и даже десятков тысяч ампер при напряжениях в несколько вольт могут быть наиболее просто получены при помощи трансформаторов, специальные источники постоянного тока для этой цели были бы слишком дороги, сложны в изготовлении и менее надежны в эксплуатации.

При стыковой сварке торцы соединяемых деталей приводятся в соприкосновение, после чего вдоль деталей пропускается значительный ток, разогревающий место стыка до необходимой для сварки температуры. Затем продольным сжимающим усилием достигается непосредственная сплошность соединения.

Различают две разновидности стыковой сварки : сварку без оплавления (сварку сопротивлением) и сварку с оплавлением.

При сварке сопротивлением детали с обработанными торцами приводятся в соприкосновение и сжимаются значительным усилием, затем через детали пропускается ток и за счет контактного сопротивления в месте стыка возникает концентрированное выделение теплоты.

После достижения в зоне стыка необходимой для сварки температуры под влиянием сжимающего усилия осуществляется пластическая сварка соединяемых деталей. По окончании цикла сварки ток выключают, а затем снимают сжимающее усилие.

Сварка сопротивлением обычно производится при плотности тока 5 — 10 кА и удельной мощности 10 — 15 кВА на 1 см2 поперечного сечения свариваемых деталей. Эта разновидность сварки, как правило, применяется для соединения деталей небольшого поперечного сечения (приблизительно до 300 мм2).

При стыковой сварке с оплавлением нагрев деталей проводят в три или две последовательные стадии — предварительный подогрев, оплавление и окончательная осадка или только в две последние стадии.

В начальный момент сварки осуществляется контакт свариваемых деталей усилием сжатия 5 — 20 МПа. После этого включают ток, который разогревает места стыка до 600 — 800 °С (для стали), так же, как при стыковой сварке без оплавления. Затем сжимающее усилие снижают до 2 — 5 МПа, вследствие чего увеличивается сопротивление контакта и соответственно снижается сварочный ток.

При ослаблении сжатия уменьшается действительная площадь касания торцов деталей, ток устремляется в ограниченное число точек соприкосновения и нагревает их до температуры плавления, а при дальнейшем нагревании в этих условиях в отдельных точках происходит перегрев металла до температуры парообразования.

Под влиянием избыточного давления пары металла вырываются из зоны сварочного контакта наружу и вытесняют в воздух частицы жидкого металла в виде веера искр, а часть расплавленного металла стекает каплями вниз. За разрушенными выступами соприкасаются между собой очередные выступы контакта, создавая новые пути для сварочного тока с повторением указанного эффекта.

Такой процесс последовательного оплавления концов деталей по элементарным выступам продолжается до тех пор, пока торцы свариваемых деталей не покроются сплошной пленкой полужидкого металла, после чего относительно небольшим усилием осадки создается металлическая сплошность свариваемого стыка. При этом избыточное количество расплавленного металла выдавливается из контакта в виде грата (венчика).

Нагрев выступающих концов свариваемых деталей осуществляется главным образом теплопроводностью от сварочного контакта, где температура имеет наибольшее значение. Нагрев деталей между стыком и токоподводящими электродами за счет протекающего тока в процессе оплавления весьма незначителен.

Регулирование количества подводимой энергии при заданном сопротивлении контакта, определяемом условиями сварочного процесса, может осуществляться либо изменением сварочного тока, либо изменением продолжительности протекания тока.

Принцип действия машины для стыковой сварки иллюстрирует рис. 2.

Рис. 2. Схема машины для стыковой сварки: 1 — станина, 2 — направляющие, 3 — неподвижная плита, 4 — подвижная плита, 5 — подающее устройство, 6 — зажимное устройство, 7 — упоры, 8 — трансформатор, 9 — гибкий токоподвод, Рзаж — усилие зажима изделий, Рос — усилие осадки изделий.

Машины для стыковой сварки классифицируются следующим образом .

1. По способу сварки — для сварки сопротивлением и оплавлением (непрерывным оплавлением нли оплавлением с подогревом).

2. По назначению — универсальные и специализированные.

3. По устройству механизма подачи — с пружинным, рычажным, винтовым (от штурвала), пневматическим, гидравлическим или электромеханическим приводом.

4. По устройству зажимов — с эксцентриковыми, рычажными и винтовыми зажимами, причем рычажные и винтовые зажимы могут выполняться либо ручными, либо механизированными с пневматическим, гидравлическим или электромеханическим приводом.

5. По способу монтажа и установки — стационарные и переносные.

При точечной сварке соединяемые детали обычно располагаются между двумя электродами, закрепленными в специальных электрододержателях. Под действием нажимного механизма электроды плотно сжимают свариваемые детали, после чего включается ток.

За счет прохождения тока свариваемые детали быстро нагреваются до температуры сварки, причем наибольшее выделение теплоты имеет место на соединяемых поверхностях, где температура может превышать температуру плавления свариваемых деталей.

На рис. 3 показано распределение температур по сечению свариваемых деталей, характерное для конечной стадии сварки стали.

Рис. 3. Температурное поле в конечной стадии точечной сварки

Наиболее высокая температура имеет место в центральной заштрихованной части сварной точки — ядре. Поверхность соприкосновения свариваемой детали с электродом (обычно водоохлаждаемым) нагревается до сравнительно невысокой температуры, однако при наличии жидкого или полужидкого ядра и прилегающего к ядру пластичного металла усилие прижима электродов вызывают вмятины на поверхности свариваемых деталей.

Температура в ядре сварной точки обычно несколько превосходит температуру плавления металла. Диаметр расплавленного ядра определяет диаметр сварной точки, обычно равный диаметру контактной поверхности электрода.

Время сварки одной точки зависит от толщины и физических свойств материала свариваемых деталей, мощности сварочной машины и сжимающего усилия. Это время колеблется от тысячных долей секунды (для весьма тонких листов из цветных металлов) до нескольких секунд (для толстых стальных деталей). Для грубой оценки время сварки одной точки малоуглеродистой стали можно принять равным 1 с на 1 мм толщины свариваемого листа. Скорость нагрева металла до температуры сварки существенно зависит от интенсивности выделения теплоты.

Машина точечной сварки

При этом виде сварки соединение деталей непрерывным или прерывистым швом осуществляется за счет пропускания через свариваемые детали тока, подводимого посредством вращающихся роликов (рис. 4).

Рис. 4. Принцип роликовой сварки: 1 — сварочный трансформатор, 2 — роликовые электроды, 3 — привод вращения роликов, 4 — свариваемые детали

По характеру процесса роликовая сварка аналогична точечной. Роликовую сварку часто называют шовной, что, строго говоря, неправильно, так как понятие шовной сварки может быть распространено практически на все виды сварки.

Машины для роликовой сварки обычно снабжены двумя токоподводящими роликами, из которых один выполняется приводным, а другой вращается за счет трения при передвижении свариваемых деталей.

Роликовую сварку чаще всего применяют для соединения тонкостенных деталей, например при изготовлении топливных баков и бочек для транспортировки различных материалов.

Различают три режима роликовой сварки.

1. Непрерывное движение свариваемых деталей относительно роликов с непрерывной подачей тока. Этот метод применяется при сварке деталей суммарной толщиной не более 1,5 мм, так как при больших толщинах выходящий из под роликов стык, будучи в пластическом состоянии, может нарушиться за счет расслоения. Помимо того, при непрерывной подаче тока имеет место значительное коробление свариваемых деталей.

2. Непрерывное движение свариваемых деталей относительно роликов с прерывистой подачей тока. Этим наиболее распространенным методом получают швы с небольшим короблением изделий при меньшем расходе электроэнергии.

3. Прерывистое движение свариваемых деталей относительно роликов с прерывистой подачей тока (шаговая сварка).

Роликовая сварка весьма эффективна при изготовлении тонкостенных сосудов, при производстве сварных металлических труб и ряда других изделий.

Основными элементами роликовых машин являются станина, верхняя и нижняя консоли с роликовыми электродами, механизм сжатия, привод вращения ролика и сварочный трансформатор с гибким токоподводом

Трансформаторы роликовых машин работают в напряженном режиме с ПР = 50 — 60%, что вызывает необходимость усиленного охлаждения их обмоток.

Машины роликовой сварки разделяются : по характеру монтажа — на стационарные и передвижные, по назначению — на универсальные и специализированные, по расположению роликов относительно фронта машины — для поперечной сварки, для продольной сварки и универсальные с возможностью перестановки роликов, о расположению роликов относительно изделия — с двусторонним и односторонним расположением, по способу вращения роликов — с приводом на один ролик, с приводом на оба ролика, с одним верхним роликом, перемещающимся по неподвижной консоли, и с одним роликом и перемещающейся нижней оправкой, по устройству механизма сжатия — на рычажно-пружинные, с приводом от электродвигателя, пневматические и гидравлические, по количеству роликов — на однороликовые, двухроликовые и многороликовые.

Мощность наиболее распространенных роликовых машин обычно составляет 100 — 200 кВА. Аналогично точечной роликовая сварка тонких деталей может выполняться импульсами тока разрядки конденсаторов, для чего выпускаются различные типы роликовых машин.

Классификация и назначение машин

СОДЕРЖАНИЕ

  • Классификация и назначение машин
  • Литература

Классификация и назначение машин

Несмотря на большое многообразие типов, конструктивного оформления, мощности и назначения, машины контактной сварки можно классифицировать по следующим признакам:

Читать еще:  Способы усовершенствования компрессора из старого холодильника своими руками

Классификация точечных, рельефных, шовных и стыковых машин имеется и внутри каждого вида по отличительным признакам.

По назначению машины контактной сварки делятся на два больших класса машин: машины общего назначения и специальные.

Машины общего назначения предназначены для сварки деталей широкой номенклатуры. На однотипных машинах можно производить сварку деталей, различных по конструкции, марке и толщине металла.

Специальные машины предназначены, как правило, для сварки определенных узлов, конкретных изделий. Например: машины для сварки арматуры железобетонных конструкций, цепесварочные машины, многоэлектродные машины для сварки правой боковой стенки бункера комбайна, полуавтоматы для рельефной сварки корпусов полупроводниковых приборов и т. д.

Классификация специальных машин может отличается от классификации машин общего назначения. Так как наиболее показательным для специальной машины является указание того изделия, для сварки которого она предназначена. Другой существенной отличительной чертой специальной машины является степень механизации и автоматизации операций по загрузке, перемещению и выгрузке свариваемых изделий. В комплексах и в сборочно-сварочных линиях могут быть также применены и предварительные операции по подготовке деталей. Например, в ряде машин для сварки сеток применены устройства для правки поперечной проволоки из бухты и отрезки ее; и линии по изготовлению решетчатых настилов наряду с машиной, в которой осуществляется одновременная приварка в 72 пересечениях двух поперечных прутков с продольными полосами, применены устройства для правки стальных листов из рулонов, резки их на полосы, правки проволоки из бухты и нарезки прутков.

Специальные машины, таким образом, могут быть классифицированы следующим образом:

  • по виду свариваемых изделий — многоэлектродные для сварки арматуры железобетонных конструкций, для сварки сеток, цепесварочные, многоэлектродные для сварки листовых конструкций, шовные для сварки топливных баков, рельефные для герметизации корпусов полупроводниковых приборов и т.д.;
  • по степени механизации и автоматизации — машины, полуавтоматы, автоматы, комплексы, сборочно-сварочные линии, в том числе линии, оснащенные роботами.

Приведенная выше классификация по нормируемым техническим требованиям требует пояснения в отношении разделения машин общего назначения на группы А и Б. По условиям производства к целому ряду сварных конструкций предъявляются повышенные требования по стабильности качества сварных соединений. Эти требования можно выполнить на контактных машинах, основные параметры которых имеют меньший диапазон колебаний, зависящих от допустимых колебаний напряжения питающей электрической сети, давления воздуха в пневмосети, допустимого колебания температуры окружающего воздуха, от загрузки машины и других условий. В ГОСТ 297-80 конкретно указаны все технические требования, которым должны отвечать машины групп А и Б.

В частности, фактическое значение наибольшего вторичного тока при нормальных условиях работы не должно отличаться от его значения, указанного а технических условиях на конкретную машину, более чем на -5. +10 % — для машин группы А и ±10 % — для машин группы Б; или отклонение длительности протекания сварочного тока от установленного значения для точечных, шовных и рельефных машин переменного тока не должно превышать ±2 % — для машин группы А и ±10% — для машин группы В; или на машинах с пневматическим приводом должны устанавливаться манометры класса точности не ниже 1,5 — для машин группы А и 2,5 — для машин группы В.

Приведенные примеры показывают, что машины группы А имеют более стабильные параметры, которые достигаются усложнением машин этой группы по сравнению с машинами группы Б.

Для всех видов машин, в том числе и для электросварочного оборудования, исполнения для различных климатических районов, категории, условия эксплуатации, хранения и транспортировки в зависимости от воздействия климатических факторов внешней среды устанавливает ГОСТ 15150-69. Изделия изготовляются в десяти климатических исполнениях для эксплуатации в определенных макроклиматических районах. Оборудование для контактной сварки выпускается в основном в исполнениях УХЛ и О, которые стандарт классифицирует соответственно следующим образом: «Для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом» и «Для всех макроклиматических районов на суше, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (общеклиматическое исполнение)».

Изделия классифицируются также по пяти категориям размещения. Большинство оборудования для контактной сварки предназначено для размещения по категории 4: «Для эксплуатации в помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях (отсутствие воздействии прямого солнечного излучения, атмосферных осадков, ветра, песка и пыли наружного воздуха; отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги)».

Машины контактной сварки — задачи и разновидности

Очень часто на крупных производствах установлены специальные [машины контактной сварки], работа которых основана на принципах самой обыкновенной сварки, но в данном случае рабочий процесс производится под определенным давлением.

Ручной универсальный прибор контактной сварки представляет собой достаточно мобильное устройство, которое используется, в том числе, и в условиях дома.

В свою очередь, машина для выполнения контактной сварки представляет собой достаточно громоздкий станок, который нашел широкое применение в самых разных сферах промышленности.

Данный агрегат используется для сварки своими руками арматуры, различных металлических деталей, а также многих других материалов из металла.

Данные машины выпускаются отдельно для шовной стыковой сварки и точечной. Несмотря на относительную схожесть агрегатов двух типов — стыковой и точечной сварки, между ними есть ряд существенных различий.

Основной принцип работы машины, предназначенной для контактной стыковой сварки арматуры и других металлических заготовок, заключается в выполнении шовной сварки под определенным давлением.

Выполнять сварочные соединения своими руками на сварочных машинах достаточно просто, притом, что ее производительность в несколько раз выше, чем у ручной контактной сварки.

Получаемое сварное соединение имеет аккуратный вид и обладает высоким качеством.

Основные понятия

Машины для сварки используются как для стыковой шовной сварки, так и для точечной по принципу споттер.

Рабочий процесс такой универсальной машины состоит в том, что за счет образуемого давления, непосредственно в месте крепления материалов образуется мост между кристаллическими решетками стыкуемых заготовок.

Существует несколько различных стыковых приемов, которые способны активировать образование данных мостов.

В первую очередь, их сформировать можно за счет ультразвукового воздействия, которое преобразуется в колебания механического типа, после чего производится сильное сжатие скрепляемых деталей.

Кроме этого, формирование такого моста можно добиться за счет трения поверхностей заготовок друг о друга и после того, как они хорошо разогреются с определенным усилием, их сдавливают между собой.

Объединить кристаллические решетки между заготовками можно и при помощи сдавливания, которое вызовет пластическую деформацию рабочих поверхностей.

Образование моста происходит и при нагревании заготовок при помощи газовой горелки и последующим их сжатием между собой.

В машинах, предназначенных для контактной сварки, образование моста происходит путем разогрева рабочих зон электрическим током и последующим их сильным сдавливанием, так называемый метод споттер.

Все сварочные машины, которые предназначены для выполнения контактной сварки своими руками методом споттер, для разогрева поверхностей двух различных металлических заготовок используют электрический ток.

После того как детали нагреются до заданной температуры, происходит их опрессовка, вследствие которой и получается сварочный шов высокого качества исполнения.

Данный метод получения сварочного соединения под давлением достаточно широко востребован, так как позволяет выполнять работу с металлическими поверхностями самых разных видов.

Следует отметить и то, что управление процессом шовной сварки на специальной машине производится своими руками со специального пульта.

При этом оператор обязательно должен контролировать весь ход выполняемых работ. По производительности машины для контактной сварки в несколько раз превосходят ручные аппараты.

При этом они имеют более сложное устройство и большие габариты, что исключает их использование в условиях дома.

Разновидности машин

Для выполнения контактной сварки своими руками используются машины различных модификаций, а соответственно, и с разным функциональным набором.

Между тем, все они работают по одному и тому же принципу.

При выполнении шовной стыковой или точечной сварки изначально металлические заготовки разогреваются до необходимой температуры при помощи электрического тока.

Так как при этом образуется достаточно высокое сопротивление, металлические поверхности раскаляются практически докрасна, после чего происходит их сильное сжатие.

В момент сжатия давлением в кристаллических решетках обоих металлических деталях образуется одновременно несколько мостов, которые способны эффективно удержать стыкуемые между собой заготовки.

Сварочные машины обладают достаточно высокими показателями по мощности, которые способны обеспечить их высокую производительность и качественный сварной шов в месте стыка металлических заготовок.

Существует несколько различных разновидностей приемов, которые используются в сварных машинах для получения качественного соединении.

Выбор того или иного приема зависит, главным образом, от формы и площади разогреваемой рабочей зоны.

Наиболее распространенным технологическим приемом, который используется в сварных машинах для сварки арматуры и других металлических заготовок, является точечный по методу споттер.

Машина контактной точечной сварки за один свой рабочий проход может формировать одновременно несколько точек, что только увеличивает качество шва.

Есть машины, способные формировать шов рельефного типа.

В этом случае соединение методом споттер производится в некоторых отдельных точках, которые на небольшом расстоянии возвышаются над общей металлической поверхностью.

Можно встретить машины для шовной сварки арматуры и других металлических заготовок методом споттер. В этом случае соединение образуется за счет наплыва друг на друга сразу нескольких точек.

Метод шовной сварки своими руками на сварочной машине напоминает точечный. Различие состоит в используемых для этого электродах, которые имеют форму доскообразных вальцов.

Кроме этого, достаточно часто используют сварочные машины для стыковой сварки методом споттер.

При использовании метода стыковой сварки рабочие плоскости металлических деталей образуют как бы единую точку в месте соединения.

За счет стыковой сварки соединение заготовок производится по всей рабочей площади.

Метод точечной сварки

Используемые машины для точечной сварки своими руками методом споттер могут быть нескольких различных типов, а именно: ручного, стационарного, а также специализированного или подвесного.

Выполнять соединение арматуры или металлических заготовок они могут либо за счет однократного контакта, либо за счет многоточия.

Конечно, многоточечная машина контактной сварки имеет более высокий потенциал работы и отличается большим набором самых разных функций, однако и другие станки достаточно производительны.

Аппарат данного типа в обязательном порядке состоит из специального генератора тока, электродов стержневого типа, а также гидравлического привода, который обеспечивает необходимое усилие при соединении разогретых металлических поверхностей.

Многоэлектродная машина может выполнять одновременно несколько соединительных точек на поверхности арматуры и обеспечивать их оптимальное сжатие.

Следует отметить, что наибольшим спросом пользуется многоэлектродная контактная машина, которая способна сформировать одновременно несколько точек на поверхности арматуры или какого-либо другого металла.

При этом для того, чтобы шов получился по-настоящему качественным, необходимо, чтобы она могла генерировать высокую плотность тока.

Такие машины могут выпускаться только стационарного типа, при этом они имеют достаточно высокую производительность при образуемом высокоэффективном сварном соединении.

Станок для стационарной сварки

В некоторых случаях для соединения арматуры, а также многих других материалов из металла своими руками, используют контактные станки стыкового типа.

В этом случае есть определенные ограничения для осуществления стыковки металла, которые заключаются в ограничениях по площади скрепляемых поверхностей, которые не должны превышать двухсот квадратных миллиметров.

Такой аппарат выпускается только в стационарном исполнении и обязательно состоит из специальных фиксаторов, блока центрирования, а также генератора тока и гидравлического пресса, способного обеспечить необходимое прижимное усилие рабочих металлических поверхностей.

В аппаратах данного класса должен обязательно использоваться такой трансформатор, который сможет обеспечить огромную силу тока.

Управление станком этого класса осуществляется вручную при помощи специальной панели.

Специальные контактные станки в наше время выпускаются в самых разных модификациях и способны обеспечить максимально эффективное соединение металлических поверхностей.

Данные устройства имеют преимущественно стационарное исполнение.

Их основной принцип действия заключается в сильном сжатии нагретых до заданной температуры металлических поверхностей самых разных видов.

Данные станки отличаются высокой производительностью и достаточно простым принципом управления, освоить который сможет каждый.

Сделать аппарат контактной сварки своими руками достаточно просто. Об этом вы сможете прочитать на нашем сайте.

Машины контактной сварки

Машины контактной точечной сварки под любые задачи предлагает компания «КИТ-КОМПЛЕКТ». Наш ассортимент не ограничен моделями, представленными на сайте, можем подобрать станок практически под любые требования.

Сварочные машины контактной сварки позволяют выполнить надежное неразъемное соединение металлических деталей. Они могут использоваться как отдельные станки в цехах малого бизнеса или быть частью высокопроизводительных линий на больших производствах. Сфера их использования поистине огромна и не ограничивается только промышленными предприятиями, много машин контактной точечной сварки находят применение на микропредприятиях, в небольших частных конторах и в быту.

Машина контактной сварки: описание, конструкция, принцип работы

Машины контактной сварки – это оборудование, позволяющее быстро и легко соединить две металлические заготовки. Применяющиеся на современных производствах аппараты отличаются по исполнению, техническим характеристикам, могут быть с одним или несколькими электродами, но всегда имеют одни и те же основные элементы конструкции и один принцип работы.

Машина контактной сварки: схема

Любая машина контактной точечной сварки состоит из механической и электрической частей. Механическая часть представлена корпусом 1 и расположенными на нем верхним 7 и нижним 2 кронштейнами. Нижний кронштейн 2 с консолью 3 и электрододержателем 4 с электродом является подвижным и имеет регулировку по высоте, что позволяет сваривать заготовки различных форм и размеров. Верхний кронштейн 7 с консолью 5 и электрододержателем 4 с электродом закреплен неподвижно. На нем установлен пневматический или гидравлический привод 6 с соответствующей аппаратурой 8, которые совместно обеспечивают необходимое усилие сжатия электродов во время сварки. Электрическая часть машины контактной сварки, состоящая из управляющего блока 9, трансформатора 10, переключателя 11 и контактора 12, призвана осуществить подвод тока, необходимого для нагрева материала деталей в зоне сварки.

Принцип работы машины контактной сварки довольно прост. Производственный процесс начинается с установки в рабочей зоне машины заготовок. Как правило, большинство сварочных аппаратов работают в автоматическом или полуавтоматическом режиме, от оператора требуется лишь выставлять параметры процесса, загружать/разгружать машину и контролировать ее работу. После запуска электроды машины контактной сварки зажимают детали, в сеть включается трансформатор и через электроды подается электрический ток. Металл между электродами под действием тока начинает плавиться, частички расплавленного металла заготовок диффундируют друг в друга. Через заданное время (устанавливается в зависимости от толщины деталей и типа контактной сварки; обычно 0,1-3 с) реле времени отключает трансформатор машины контактной сварки от электрической цепи и ток прекращается. В это время расплавленный металл кристаллизуется, образуя прочное сварное соединение. Спустя еще несколько секунд разжимаются электроды.

Несмотря на кажущуюся простоту процесса, сделать по-настоящему качественное соединение могут только опытные сварщики, т.к. качество его зависит от многих факторов: сила тока, время прохождения электрического тока через электроды, усилие сжатия электродов, время одного сварочного цикла, толщина заготовок, материал заготовок, тип контактной сварки и пр. Только при оптимальном сочетании всех вышеперечисленных факторов можно добиться высококачественного сварного соединения.

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.

Как выбрать машину контактной сварки?

Как правило, выбор основывается на 2 основных факторах: технические характеристики и цена машины контактной сварки.

Цена в свою очередь во многом зависит от производителя, известности бренда, качества исполнения, стоимости импорта машины, а также сервиса и гарантий, которые предоставляет производитель машин контактной сварки и его клиентской поддержки.

Среди технических параметров следует учитывать три главных: величина сварочного тока, вылет электродов и усилие сжатия.

И, если с вылетом электродов определиться не сложно, так как он напрямую зависит от размеров и формы заготовок, то оставшиеся параметры необходимо подбирать, исходя из материала и толщины свариваемых деталей.

Сварочный ток – важнейшая характеристика, именно благодаря ему плавится материал заготовок в точке сварки. Сварка низкоуглеродистых сталей требует самого низкого тока, чуть больший ток необходим при работе с нержавеющими и легированными сталями, а для сварки цветных металлов (медь и алюминий) нужен высокий сварочный ток.

Читать еще:  Ультрабюджетный лазерный СО2 станок своими руками

Таким образом, решив купить машину контактной сварки, следует делать выбор именно по величине сварочного тока, а не по ее мощности. Мощность отражает потребление машиной электроэнергии и является скорее косвенной характеристикой.

Классификация машин контактной сварки

Несмотря на большое многообразие типов, конструктивного оформления, мощности и назначения, машины контактной сварки классифицируют по разным признакам:

— виду сварки (точечные, рельефные, шовные, стыковые);

— назначению (универсальные или общего назначения и специальные);

— способу установки (стационарные, передвижные или подвесные);

— роду питания, преобразования или аккумулирования энергии (однофазные переменного тока, трехфазные низкочастотные, с выпрямлением тока во вторичном контуре, конденсаторные);

— виду привода в механизмах давления (с ручным, грузовым, пружинным, электродвигательным, пневматическим, гидравлическим, электромагнитным и реже с другими типами приводов);

Классификацию можно продолжить и внутри каждого типа машин для различных видов сварки.

Универсальные машины применяют для сварки различных металлов и деталей разнообразной формы, сечения и размеров. В таких машинах стараются расширить диапазоны свариваемых толщин более глубоким регулированием усилия сжатия, сварочного тока, совершенствованием динамических характеристик механизма сжатия, стабилизацией параметров режима. Универсальные машины должны соответствовать ГОСТ 297—80, в котором предусмотрены параметрические ряды машин по наибольшим значениям тока короткого замыкания, продолжительным номинальным длительным вторичным токам, номинальным усилиям сжатия и осадки, вылетам, растворам и т. д. Среди универсальных машин точечной, рельефной и шовной сварки более 90 % составляют машины прессового типа с двусторонним подводом тока, в которых электроды перемещаются прямолинейно, чаще вертикально.

Машина точечной сварки (рис. 1) имеет корпус 7, внутри которого или рядом расположен сварочный трансформатор 2. Колодки вторичного витка 14 соединены с консолями 7 и 10, электрододержателями 8 и электродами 9 гибким 3, 12 и жесткими 4, 11, 13 шинами. Один из электродов (как правило, верхний) перемещается вместе с ползуном 15 механизмом сжатия 16 и сжимает детали. Для разгрузки и повышения жесткости нижней консоли служит кронштейн 5, который может перемещаться вверх и вниз домкратом 6.

Машины рельефной сварки во многом аналогичны точечным. Однако они имеют массивные контактные плиты для крепления оснастки, более жесткий корпус и кронштейны, а также минимальное поперечное смещение ползуна в направляющих. Усиленный привод механизма сжатия имеет также и улучшенные динамические характеристики. Машины нередко имеют два сварочных трансформатора, расположенных по сторонам корпуса и включенных параллельно. Такие машины рассчитаны на возможность одновременной сварки нескольких точек с плавным нарастанием или пульсирующим включением тока.

В корпусе 1 машины шовной сварки (рис. 2) размещены сварочный трансформатор 3 и механизм вращения роликов с электроприводом 2. Электроды в виде вращающихся роликов 7 вместе с системами токоподвода образуют верхнюю 8 и нижнюю 6 роликовые головки. Верхний ролик перемещается вместе с ползуном 9 от механизма сжатия с пневмоприводом 10. Иначе, чем в машинах точечной сварки, выполнены токовёдущие и силовые элементы сварочного контура (консоли, кронштейн 5 и др.). При сварке с наружным охлаждением используют корыто 4 для слива воды. В современных машинах шовной сварки обычно предусмотрена несложная переналадка верхней и нижней роликовых головок для сварки поперечных и продольных швов обечаек. Однако выпускаются машины только для поперечных или продольных швов.

Рис. 1. Машина точечной сварки

Машина стыковой сварки имеет следующие основные узлы и элементы (рис. 3). На станине 1 установлены неподвижная 4 и подвижная 8 плиты с размещенными на них устройствами б и 7 для зажатия свариваемых деталей. Подвижная плита перемещается по направляющим 10 с помощью механизма подачи 9. Вторичный виток сварочного трансформатора 2 через токоподводы 3 и губки 5 зажимных устройств подключен к свариваемым деталям.

Машины контактной сварки средней и большой мощности обладают значительной массой (1…16 т), поэтому их устанавливают стационарно, а детали в процессе сварки перемещают. При сварке громоздких и тяжелых деталей, а также тонкостенных деталей сложной формы перемещают машину, применяют различные клещи, пистолеты. На рис. 4, а показана компоновка подвесной машины с отдельным трансформатором. В такой машине трансформатор располагают стационарно на расстоянии 1,5…3 м от деталей. Его соединяют с клещами (рис. 4, б) длинным гибким кабелем. Это облегчает клещи и повышает их маневренность. С помощью пистолета с отдельным трансформатором (рис. 4, в) можно соединять тонкие детали (0,05…0,15 мм) со сравнительно толстыми. Усилие сжатия создается вручную. Ток включается микровыключателем при сжатии пружины. Один из концов гибкого кабеля соединен с деталями. Пистолет может быть переделан в роликовый сменой инструмента и подключением прерывателя для шовной сварки.

Рис. 2. Универсальная машина шовной сварки МШ-3201

Нередко компактный трансформатор встраивают в сами клещи, пистолет (рис. 5, а, б). Это уменьшает сопротивление вторичного контура и потребляемую из сети мощность. Увеличенную массу клещей уравновешивают грузом.

Рис. 3. Машина стыковой сварки

Рис. 4. Подвижные машины точечной сварки:

а — схема подвесной машины: 1 — клещи; 2 — трос; 3 — гидрошланг; 4 — токоподводящий кабель; 5 — пневмогидравлический мультипликатор; 6 — трансформатор; 7 — груз; 8 — шкаф с контактором и прерывателем; 9 — программный регулятор времени;

б — одна из конструкций клещей с гидроприводом: 1 — консоли; 2 — силовой гидроцилиндр;

в — пистолет точечной и шовной микросварки; 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — микровыключатель; 4 — электрододержатель; 5 — электрод; 6 — оправка с роликом; 7 — токоподвод

Рис. 5. Подвижные машины точечной сварки с встроенным малогабаритным трансформатором:

а — клещи с пневматическим механизмом сжатия;

б — пистолет для односторонней двухточечной сварки с ручным приводом сжатия

Специальные машины сваривают группу типовых деталей или определенный узел. Конструкция и компоновка таких машин весьма разнообразны в зависимости от вида сварки, формы и размеров деталей, степени автоматизации вспомогательных операций.

Современная система обозначений универсальных машин позволяет легко определить их тип, значение главного параметра и некоторые другие характеристики. В принятой в нашей стране системе первая буква определяет название оборудования: машина — М, пресс—П. Вторая — вид сварки: точечная — Т, рельефная — Р, шовная — Ш, стыковая — С. Третья буква указывает характеристику источника тока: В — с выпрямлением тока во вторичном контуре, Н — низкочастотная, К — конденсаторная. Например, МТ, МР, МШ, МС — машины точечной, рельефной, шовной, стыковой сварки переменного тока; МТВ, МРВ, МШВ — машины точечной, рельефной, шовной сварки с выпрямлением тока во вторичном контуре; МТН, МРН — машины точечной, рельефной сварки низкочастотные; МТК, МРК, МШК — машины точечной, рельефной, шовной сварки конденсаторные. В однофазных машинах переменного тока третья буква означает либо конструктивные особенности (П — подвесная, Р — радиального типа, М — многоточечная), либо уточняет способ сварки <С — для стыковой сварки сопротивлением, О — оплавлением). Например, МТП, МТР — машины точечной сварки переменного тока соответственно подвесная и радиального типа; МСО — машина стыковой сварки оплавлением. Иногда вводят четвертую букву для обозначения конструктивных особенностей, например, МТВР — машина точечной сварки с выпрямлением тока во вторичном контуре с радиальным ходом верхнего электрода; МТВП — подвесная.

Далее обозначения расшифровываются так. Например, МТВП — 1205Т4, А, 380В, 50Гц, ГОСТ 297—80. Первые две-три цифры обозначают наибольший ток короткого замыкания в килоамперах (12 кА), вторые две — номер модели (05). Затем следует климатическое исполнение (Т4 по ГОСТ 15150—69), группа машин в зависимости от технических требований (А — с повышенной стабильностью параметров), напряжение питающей сети (380 В), частота сети (50 Гц) и технические условия на данную машину (ГОСТ 297—80). Машины, разработанные в ИЭС им. Е. О. Патона, обозначаются буквой К с указанием номера модели, например, К-355, К-617 и т.п.

В ранее выпускавшихся машинах обозначения были иными. Буквами указывались характеристика механизма сжатия и подачи, особенность электрической части, например, МТП — машина, точечная с пневматическим механизмом сжатия; МСГ, МСМ — машины стыковой сварки с гидравлическим, моторным механизмом подачи. Цифрами вначале обозначали номинальную мощность в киловольтамперах, например, МТПТ-600 — машина точечной сварки с пневматическим механизмом сжатия и трехфазным питанием мощностью 600 кВА. Затем цифрами стали обозначать номинальный ток в килоамперах.

В специальных машинах обозначения могут существенно отличаться от принятых для универсальных машин, например, ССП — сварочный стол для микросварки в пылезащитной среде; МСТ — стыковая машина для сварки труб.

Специализированные контактные машины

Необходимость снижения себестоимости производственных технологий характерна не только для производителей, работающих с большим объемом листового металла. К сожалению, многие небольшие производственные фирмы считают обладание несколькими сварочными аппаратами излишне дорогим удовольствием, а производителей контактных машин ориентированными в первую очередь на потребности автомобильной промышленности и производителей бытовой техники. В действительности, компания «КИТ-КОМПЛЕКТ» может также реагировать на потребности малых и средних производителей, предлагая доступные многоточечные машины.

Примеры
Производители полых металлических дверей и рам почувствовали увеличение спроса со стороны строительных подрядчиков, которым требовалось большее количество данной продукции и стабильные своевременные поставки. Производители дверей и рам уже используют сварку сопротивлением для приваривания элементов жесткости к дверным панелям. Такие сварные соединения делают обычными одноточечными радиальными контактными машинами. Средняя дверь требует около 150

200 сварочных точек для четырёх ребер жесткости на каждой панели (дверь состоит из двух панелей). Для того чтобы сделать от 300 до 400 точек, необходимых для каждой двери, требуется не менее десяти минут. Оператор должен вручную перемещать дверь, что иногда приводит к её повреждениям.. Из-за необходимости ручной обработки громоздких деталей также становится проблемой утомляемость оператора. Для решения этой задачи были разработаны экономически эффективные многоточечные сварочные машины, на которых за один раз может быть проварено двадцать и более точек. При этом стала заметной экономия времени. Теперь на сварку одной линии стало уходить две-три секунды или 48 секунд машинного времени, чтобы сделать около 320 точек. В дополнение к сокращению времени сварки стало требоваться меньше ручного труда в процессе обработки, в результате снизились утомляемость оператора и невольный ущерб наносимый панелям. Аппарат точечной сварки [рис. 1], используемая для решения вышеописанной задачи. Она имеет каскадный режим работы для минимизации потребления электроэнергии, специальный контроллер для улучшения внешнего вида сварных соединений и ролики для удобства подачи панелей. Машины этого типа просты в использовании, могут применяться для многих типов плоских конструкций, доступны небольшим фирмам.

Производители дверей также использовали радиальные и вертикальные контактные машины для приваривания к дверным секциям шарнирных креплений и замков. Шесть и более сварочных точек индивидуально производились на каждом кронштейне шарнирного крепления. Из-за тесного расположения сварочных точек было неудобно производить сварку двух и более сварных соединений в ограниченном пространстве. Решением данной проблемы стал выбор рельефного типа сварки. Шесть рельефов сформированы на верхней и нижней плитах и служат для фиксирования сварных соединений, допуская использование двойных электродов, способных сваривать три и более рельефов одновременно на каждом электроде. Специализированная машина для сварки сопротивлением шарнирных креплений [рис. 2] улучшила не только производительность, но и внешний вид сварных соединений и двери, которая выиграла от уменьшения требуемых ручных операций с ней.

С помощью интегрально смонтированных сварочных электродов оператор может работать спокойнее, сохраняя при этом высокую производительность. Такая машина может поставляться с контроллером, позволяющим задавать два значения для сварочного времени и силы тока. Это позволяет оператору приваривать шарнирные крепления и легкие пластины замка на одном сварочном станке. Сравнивая время, необходимое для произведения шести отдельных сварных соединений на одной машине радиального типа, и время, затрачиваемое специализированной машиной на сварку шести рельефов в одном цикле, можно придти к выводу, что более эффективным выбором будет специализированная машина с двойным электродом.

Также в процессе изготовления двери с использованием специализированной многоточечной машины контактной сварки выиграла и другая операция. Конечные каналы приваривались к верхней и нижней частям дверных блоков с использованием стандартных радиальных или вертикальных контактных машин, заставляя оператора переворачивать дверь. Эта операция была усовершенствована путём использования подвесных клещей, которые могут поворачиваться на 180 ° в пределах своей рабочей зоны, исключая необходимость в переворачивании двери. Подвесные клещи могли бы и дальше использоваться при небольших объёмах производства, однако, была разработана специальная многоточечная машина для сварки конечных каналов. Эта машина позволила производителям металлических дверей ещё больше повысить производительность и улучшить внешний вид поверхностей дверей в результате значительного уменьшения сварочных помарок. Базовые шестицилиндровый станок для сварки конечных каналов, изображённый на рис. 3, в состоянии удовлетворить потребности большинства производственных линий. Если потребуется ещё больший объем производства, мы можем предоставить модели, имеющие больше сварочных электродов, чтобы проваривать все точки на конечном канале за один цикл.

Производство полых металлических дверей не единственная область, где есть необходимость в повышении эффективности сварочных операций. Производители металлической офисной мебели стремились увеличить объем производства без ущерба для качества. Сложные конфигурации их продуктов продиктовали необходимость в многоточечных контактных машинах, смонтированных в линии, где каждая рабочая станция выполняла одну сварочную операцию, а затем перемещала заготовку к следующей станции. На рисунке 4 вы видите типичную линию сварочных машин, узлы соединены таким образом, чтобы сформировать пьедестал. Эти многоточки выполняют серии сварочных процессов и имеют интегральные сварочные конструкции для обеспечения положительных результатов. Другая популярная специализированная многоточечная машина используется для соединения частей при производстве корпусов выдвижных ящиков [рис. 5]. Этот станок для сварки ящиков заменил пять стандартных радиальных машин контактной точечной сварки и значительно сократил время и трудозатраты производителей мебели. Интегральная конструкция обеспечила правильное расположение комплектующих и резко сократила брак. «Кит-Комплект» предлагает полный спектр экономически эффективных многоточечных контактных сварочных машин, предназначенных для производства металлической офисной мебели.

Третья отрасль, которая выиграла от использования специальных многоточечных машин, – производство проволочных изделий. Сварка проволочных стеллажей и полок требует многочисленных «ударов» на стандартной одноголовочной точечной машине – дорогостоящая и трудоемкая операция. Производители быстро адаптировали для своих нужд мощные вертикальные и рельефные контактные машины, снабженные широкими сварочными электродами, способными сваривать несколько точек одновременно. Несмотря на преимущества во временных и трудовых затратах, которые даёт этот метод, техническое обслуживание электродов и высокие энергозатраты создают проблемы для его пользователей. Необходимо лучшее решение.

Поставщики контактных машин разработали многоточечные сварочные станки для решения проблем, связанных с повышенными энергозатратами при сварке множества точек и высоким износом электродов. Эти сварочные аппараты могут быть применены в обычной сварке, сварке с подачей материала или сериях сварочных процессов, в каскадном или последовательном режимах работы. Оба режима позволяют сваривать быстро с экономичным энергопотреблением. В каскадном режиме [рис. 6] группы сварочных электродов подключены к разным трансформаторам. В зависимости от количества электродов и параметров заготовки могут использоваться два и более сварочных трансформатора, каждый их которых подключен к своей группе электродов. Контроллер заставляет все цилиндры одновременно опуститься к заготовке. Затем контроллер индивидуально запускает каждый трансформатор с его группой электродов в быстрой последовательности срабатываний. Поскольку каждый трансформатор включается индивидуально, общая нагрузка на сеть минимальна. Последовательный режим, как показано на рисунке 7, отличается тем, что, один сварочный трансформатор используется для срабатывания различных групп сварочных электродов. В этом случае контроллер допускает только несколько электродов в зону сварки, остальные же находятся в безопасном или убранном положении относительно заготовки. Затем контроллер запускает трансформатор и производится сварка. Первая группа электродов срабатывает и отходит вверх, затем другая группа опускается, и процесс сварки повторяется. Энергозатраты снова минимальны. Хотя этот способ сварки и не так быстр, как каскадный, он нашёл широкое применение в проволочной отрасли. Интегральные сварочные конструкции обычно применяются, когда необходимо упростить требования к сварочной оснастке. Если необходима ещё более высокая производительность, можно укомплектовать многоточку бункером подачи поперечного прутка и системой автоматической раскладки. Подобные технологии используются в проволочной промышленности на автоматических линиях для сварки сетки.

Мы кратко обрисовали три области, в которых достигли высокой производительности и сокращения сварочных затрат с помощью многоточечных машин. Есть много других производителей, которые могут извлечь выгоду из такого оборудования. Однако, чтобы реализовать максимальную отдачу от ваших инвестиций, ваши потребности должны подвергнуться тщательному изучению. Этого можно достичь только через общение с персоналом «Кит-Комплекта», мы сможем оценить ваши текущие методики и задачи, и дать надлежащие рекомендации или подобрать грамотное техническое решение.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×