Сварочные аппараты для работы высокой точности (SPOT-сварка). Расходные материалы.

Что из себя представляет SPOT-сварка?

SPOT-сварка – это соединение металлических листов и конструкций под местным воздействием электрического тока и нагрева материала. Сам процесс плавления металла происходит на участках, которых касаются электроды. Допустимая толщина свариваемого металла варьируется в диапазоне от 0,5 до 8 мм, а при использовании более мощных промышленных аппаратов до 30 мм.

Приготовленные для работы заготовки мастер накладывает друг на друга, после чего они зажимаются между двумя электродами. В момент подачи питания, внутри металла начинается процесс нагрева и движение ионов, за счет чего, собственно говоря,  и происходит соединение деталей. Далее, когда металлом достигается необходимый объем, начинается фаза проковки. Во время этой фазы автоматически прекращается подача тока и начинается кристаллизация расплава.

После этого мастер снимет электроды и на месте их остается, так называемая – сварная «точка», чем-то напоминающая заклепку. На размеры сварной точки влияют такие показатели, как сила тока, продолжительность протекания процесса, форма и размер рабочей поверхности электрода, состояние поверхности обрабатываемой детали, усилие сжатия. Электроды, как правило, изготавливаются из меди. Соответственно, они обладают отличной электро- и теплопроводностью.

Разновидности SPOT-сварки

Прежде чем приступать к точечной сварке, мастер должен качественно подготовить деталь. Важно очистить ее от грязи, масла, окислений с обеих сторон. Делается это как химическим травлением, так и абразивами, струей песка или металлической щеткой. После чего выбирается режим работы. SPOT-сварка имеет их два:

Мягкий: в данном случае применяется ток не высокой плотности – от 70 до 160 А/мм2 , а сам процесс относительно продолжителен 2- 3 сек., давление же сравнительно низко.

Жесткий: здесь ток уже имеет большую плотность – от 160 до 360 А/мм2 , цикл длится от 0,2 до 1,5 сек. При таком режиме диаметр электрода должен быть на 3-4 мм больше толщины свариваемых деталей. К примеру, если толщина двух деталей равна 3 мм, то электрод должен быть не менее 6 мм в диаметре. Получаемая сварная точка, в любом случае, не превышает 1-1,5 мм.

В зависимости от принципа работы выделяются:

Односторонняя точечная сварка: ведется с одной стороны, становится возможным делать прихватки в любом месте, независимо от длины прижимных консолей. Единственным недостатком является то, что достаточный уровень прижима не всегда возможно обеспечить.

Двусторонняя точечная сварка: всегда обеспечивается достаточный уровень прижима за счет параллельного расположения прижимных консолей с обеих сторон детали. Единственный недостаток – ограниченная длина «щипцов».

Сфера применения точечной сварки

Это автомобилестроение, к примеру, сварка кузовных узлов, кабин автомобилей. Также она применяется в самолетостроении в процессе изготовления приборов, электронных ламп, не обходится без SPOT-сварки и производство реактивных двигателей, обшивка вагонов. Для бытовых целей такая сварка тоже подходит, например, для создания изделий, таких, как металлическая посуда, спортивный инвентарь, изготовление и приварка декоративной облицовки и т.п.

Расходные материалы

Естественно, самым важным элементом сварочного аппарата является электрод. Следует всегда помнить, что электроды, используемые в процессе точечной сварки, значительно отличаются от электродов для дуговой сварки. Они не просто подают ток к деталям и расплавляют их в месте прикосновения, но и передают необходимое для сжатия заготовок усилие, а также отводят большое количество тепла, образующегося в процессе сварки. Такое интенсивное воздействие и приводит к довольно быстрому износу расходных материалов, поэтому и требования к ним специфические.

Электроды для точечной сварки состоят из трех частей. Рабочей является та, которая непосредственно прикладывается к детали. Она как раз то и подводит ток, после чего передает необходимое усилие сжатия и отводит тепло. Центральная часть практически не изнашивается в процессе работы. Посадочная – необходима для надежного закрепления электрода в специальных держателях.

Таким образом, расходные материалы непосредственно для точечной сварки должны:

- иметь определенную форму и размеры поверхности, контактирующей с деталями, чтобы исправно проводить ток и оказывать необходимое давление,

- быть устойчивыми к механическим и химическим воздействиям,

- максимально эффективно отводить тепло от места сварки.

Таким строгим требованиям наиболее соответствует сплав практически чистой меди с добавлением 0,7% хрома и 0,4% цинка.

Самым главным параметром, определяющим качество соединения, является размер сварного ядра. Он напрямую зависит от диаметра рабочей части электрода, который должен быть примерно в 2, а то и 3 раза больше толщины самой тонкой свариваемой детали. Если необходимо сваривать особо сложные детали, то применять обычные прямые электроды невозможно. В данном случае рекомендуется использовать специальные фигурные электроды при этом выбор их размеров и формы напрямую зависит от конкретного узла, сварка которого будет осуществляться.

Для фиксации электродов и подачи электрического тока предназначены консоли, представляющие собой специальные элементы, входящие в состав аппарата для точечной сварки. Верхняя консоль – это недлинный стержень либо жесткая шина (с отверстием для вставки электрода), через которую она и соединяется с трансформатором. Нижняя консоль непосредственно и подводит ток к электродам. В аппаратах, обладающих небольшой мощностью она одновременно воспринимает подаваемую нагрузку от усилия сжатия. Обычно консоли производятся в виде полой трубки из медного сплава или бронзы, которые отличаются высокой прочностью и электропроводностью, с воздушным или водяным охлаждением. В них выполнено конусное отверстие, в котором и крепится электрод.