5 principali processi di saldatura a resistenza
Questo articolo getta luce sui cinque principali processi di saldatura a resistenza. I processi sono: 1. Saldatura a punti 2. Saldatura a filo 3. Saldatura a proiezione 4. Saldatura a testa 5. Saldatura a flash.
Processo n. 1. Saldatura a punti:
La saldatura a punti è il metodo di saldatura a resistenza più semplice e più utilizzato. Viene utilizzato per unire due o più fogli sovrapposti.
Le piastre da unire vengono posizionate insieme tra i due elettrodi conduttivi in rame o lega di rame. Una corrente a bassa tensione viene passata tra gli elettrodi. Il metallo si fonde nella zona centrale dell'interfaccia tra le due piastre.
Allo stesso tempo viene applicata una pressione elevata per completare la saldatura. Il processo è mostrato in Fig. 7.29 (a), (b) mostra anche i passaggi per realizzare una saldatura a punti. La figura 7.29 (c) rappresenta il grafico corrente / tempo per un ciclo di saldatura a punti.
Gli elettrodi utilizzati devono possedere una buona conduttività elettrica e termica. Il calore generato sulla faccia esterna delle piastre deve essere trasferito all'elettrodo, per evitare la fusione nell'area non richiesta.
Gli elettrodi sono solitamente cavi e sono raffreddati ad acqua, in modo da trasferire il calore dagli elettrodi all'acqua. Le macchine per saldatura a punti hanno una potenza fino a oltre 600 kVA e utilizzano una tensione da 1 a 12 volt. Un trasformatore step-down viene utilizzato per ridurre la tensione.
Applicazione e usi:
La saldatura a punti è il processo di saldatura a resistenza più utilizzato nell'industria. Fogli di acciaio al carbonio con uno spessore fino a 4 mm possono essere saldati con successo. Tuttavia, le piastre in acciaio fino a 12 mm di spessore possono essere saldate a punti in modo soddisfacente in sostituzione della rivettatura.
Pertanto, la saldatura a punti ha trovato ampia applicazione nei settori automobilistico, aeronautico ed elettronico. È utilizzato economicamente nella lavorazione della lamiera, nella produzione di contenitori metallici e giocattoli, ecc.
Vantaggi della saldatura a punti:
(1) Tutti i metalli commerciali come rame, acciaio, acciaio zincato, acciaio inossidabile possono essere saldati.
(2) Non è necessaria alcuna preparazione speciale eccetto per una corretta pulizia delle superfici.
Svantaggi della saldatura a punti:
(1) Sono possibili solo giunti di saldatura sovrapposti.
(2) Il processo non funziona in modo soddisfacente con l'alluminio e richiede alcune modifiche al suo interno.
Processo n. 2. Saldatura delle giunzioni:
La saldatura continua è un processo di saldatura a resistenza in cui si ottiene una saldatura continua su due pezzi di lamiera sovrapposti o accoppiati. È un processo di saldatura a punti modificato in cui si ottiene una saldatura continua. In questo processo, i fogli sovrapposti vengono fatti passare tra ruote di rame rotanti che fungono da elettrodi.
Una corrente ad alto ampere scorre attraverso le ruote e si applicano alla pressione desiderata per produrre la saldatura. Si può impiegare una corrente di saldatura di 5000 Ampere e la forza di pressione che agisce sulle ruote degli elettrodi può arrivare a 6 KN (più di mezzo tonnellata).
Una velocità di saldatura di circa 12 piedi al minuto è abbastanza comune. Il calore generato fa la plastica del metallo e la pressione dagli elettrodi circolari (ruote) completa la saldatura. Le ruote degli elettrodi possono essere raffreddate ad aria o ad acqua per evitare il surriscaldamento.
La corrente non è continua ma è regolata da un timer elettronico. Se la corrente viene inserita e disinserita rapidamente, si ottiene una zona di fusione continua tra le due piastre sovrapposte come mostrato in Fig. 7.30.
(a) È noto come saldatura Stich. Il giunto prodotto dalla saldatura stich è a tenuta d'aria e liquido. La saldatura Stich viene utilizzata per realizzare tubi, cilindri a pressione, serbatoi a prova di perdite e recipienti a pressione. Se la corrente viene accesa e spenta a intermittenza, per un periodo di tempo definito, causerà la produzione di singole pepite, come mostrato in Fig. 7.30.
(b) È noto come saldatura a rullo. Il giunto prodotto dalla saldatura a rullo non è a tenuta d'aria o di gas o acqua.
Applicazione e usi:
(1) La saldatura per cucitura è la migliore adatta e adottata per spessori metallici che vanno da 0, 025 mm a 3 mm.
(2) La saldatura continua viene impiegata nella produzione di giunti a tenuta di pressione utilizzati in contenitori, scatole, tubi, tubi, marmitte, cilindri e simili.
Vantaggi di Seam Welding:
I vantaggi della saldatura continua includono basso costo, alta velocità di produzione e idoneità per l'automazione.
Svantaggi di Seam Welding:
Lo spessore del foglio da saldare saldato è limitato a 4 mm nel caso di leghe ad alta conducibilità perché richiedono una corrente di ampere estremamente elevata. La lamiera di acciaio da 4 mm richiede 20.000 amp, mentre i fogli di alluminio da 4 mm richiedono 75.000 ampli.
Processo n. 3. Saldatura a proiezione:
La saldatura a proiezione è un processo di saldatura a resistenza simile alla saldatura a punti, ma produce un numero di punti saldati alla volta.
Nella saldatura a proiezione, uno o entrambi i pezzi di lavoro sono dotati di piccole sporgenze in modo che il flusso di corrente e il riscaldamento siano localizzati in quei punti. Le proiezioni sono generalmente prodotte dalla pressatura o da qualsiasi altro metodo simile. Il processo è mostrato in Fig. 7.31 (a) e (b).
Quando viene superata la corrente ad alta densità (inferiore alla corrente di puntatura), il riscaldamento localizzato avviene nei punti di contatto.
Le proiezioni collassano sotto la forza applicata all'esterno, formando un contatto stretto tra superficie e superficie, ottenendo una saldatura ben definita e finita simile alla saldatura multi-punto.
Quando la corrente viene spenta, la saldatura si raffredda e la solidificazione avviene sotto la forza applicata.
La forza dell'elettrodo viene rilasciata e il pezzo di lavoro saldato viene rimosso. Come nel caso della saldatura a punti, l'intero processo di saldatura di proiezione richiede solo una frazione di secondo. La Fig. 7.31 (c) mostra le diverse fasi della saldatura di proiezione.
Applicazione e usi:
(1) Le lastre troppo spesse per essere unite mediante saldatura a punti possono essere saldate utilizzando il processo di saldatura a proiezione.
(2) Il ferro zincato, l'acciaio a basso e alto tenore di carbonio, i fogli di stagno, l'acciaio inossidabile, la pressofusione di zinco e le parti in alluminio estruso possono essere saldate con successo.
(3) Le applicazioni comuni di saldatura a proiezione sono; saldatura di piccoli perni, dadi, bulloni speciali e componenti della macchina.
Vantaggi della saldatura a proiezione:
1. È un processo rapido e il numero di saldature può essere eseguito contemporaneamente.
2. È adatto per la produzione di grandi quantità.
3. Non ha limitazioni di spessore, di solito.
4. Ha una durata degli elettrodi molto più lunga rispetto agli elettrodi per saldatura a punti.
5. Potrebbe essere possibile saldare più strettamente di quanto possibile con la saldatura a punti.
6. Fornisce un'eccellente precisione di posizionamento delle saldature.
7. Inoltre, la presenza di grasso, sporcizia o film di ossido sulla superficie dei pezzi da lavorare ha un effetto minore sulla qualità della saldatura rispetto a una saldatura a punti.
Svantaggi della saldatura a proiezione:
Il rame e l'ottone non possono essere saldati a proiezione mentre cadono sotto pressione.
Processo n. 4. Saldatura di testa:
La saldatura testa a testa appartiene al gruppo di saldatura a resistenza come il punto. Saldatura e saldatura a proiezione. La saldatura testa a testa si ottiene afferrando due pezzi di metallo della stessa area di sezione trasversale e premendoli insieme mentre il calore è generato da una resistenza elettrica tra le superfici di contatto. La saldatura di testa nota anche come saldatura di testa rovesciata è mostrata in Fig. 7.32.
Nella saldatura di testa, le parti sono fissate in elettrodi di stampo appositamente progettati e riuniti in contatto solido e una corrente alternata a bassa tensione (da 1 a 3 V) viene attivata attraverso l'area di contatto.
Come conseguenza del calore generato, il metallo nella zona di saldatura assume uno stato di plastica (da 870 a 900 ° C), i due pezzi vengono premuti insieme (sconvolgenti) mentre la corrente scorre ancora e la pressione continua anche dopo la chiusura della corrente- off.
Le parti saldate vengono quindi rilasciate. La velocità del flusso di corrente o del riscaldamento dipende dal tipo di metallo, dalle condizioni della superficie e dalla pressione applicata.
Applicazione e usi:
La saldatura di testa è particolarmente adatta a barre, tubi, piccole forme strutturali e molte altre parti di sezioni uniformi.
Vantaggi della saldatura testa a testa:
1. È il metodo migliore per le parti di area della sezione trasversale uniforme.
2. È un metodo abbastanza veloce per la saldatura di tubi e barre.
Svantaggi della saldatura testa a testa
1. La saldatura di testa non andrebbe a buon fine per sezioni più grandi perché queste non possono essere riscaldate uniformemente e richiedono una corrente estremamente elevata.
2. Il processo di saldatura testa a testa è limitato a fili e aste di saldatura fino a 10 mm di diametro.
3. Il processo di saldatura testa a testa garantisce la saldatura solo quando le due superfici saldate insieme hanno la stessa area della sezione trasversale e trascurabile o nessuna eccentricità.
4. Il processo di saldatura testa a testa richiede la stessa resistenza di entrambe le piastre riscaldanti per garantire una saldatura uniforme e salda.
Processo # 5. Saldatura flash:
La saldatura flash appartiene al gruppo di saldatura a resistenza simile alla saldatura testa a testa. La saldatura flash è simile alla saldatura di testa tranne che il modo di riscaldare il metallo è diverso.
Le parti vengono prima portate in contatto leggero e viene passata un'alta tensione. Ciò produce un'azione lampeggiante (arco) e le parti riscaldate localmente allo stato di plastica. Un'alta forza o pressione applicata durante il flusso di corrente, producendo una saldatura sana.
Una piccola sporgenza viene lasciata attorno al giunto e può essere facilmente rimossa con il processo di rettifica. Il processo è mostrato in Fig. 7.33 (a).
L'apparecchiatura per la saldatura flash comprende un trasformatore a bassa tensione (da 5 a 10 V), un dispositivo di temporizzazione della corrente e un meccanismo a pressione per comprimere i due pezzi di lavoro l'uno contro l'altro. La figura 7.33 (b) illustra le diverse fasi coinvolte in un ciclo di saldatura flash. Possiamo vedere che la pressione applicata all'inizio è bassa. Pertanto, ci sono un numero limitato di punti di contatto che fungono da ponti localizzati per il flusso della corrente.
Di conseguenza, il metallo viene riscaldato in quei punti in cui viene attivata la corrente e la temperatura aumenta con la corrente crescente fino a superare il punto di fusione del metallo.
A questo punto il metallo fuso viene espulso dalla zona di saldatura, provocando "Lampeggiante". I nuovi ponti vengono prodotti e si muovono rapidamente nell'intera interfaccia, generando un riscaldamento uniforme dappertutto. Quando l'intera area di contatto viene riscaldata al di sopra della linea dei liquidi, la corrente elettrica viene disattivata e la pressione viene improvvisamente aumentata per spremere il metallo fuso, sconvolgere le parti interessate e saldarle insieme.
Applicazione e usi:
1. La saldatura a fiamma viene utilizzata per unire sezioni di grandi dimensioni, binari, maglie di catena, cerchi in acciaio, mobili tubolari in acciaio, asse posteriore, tubi a parete sottile e simili.
2. La saldatura flash può anche essere applicata per saldare metalli dis-simili.
3. La saldatura a fiamma può essere opportunamente applicata a molti metalli non ferrosi.
Vantaggi della saldatura flash:
1. Maggiore produttività e accelerazione operativa.
2. Capacità di produrre saldature di alta qualità.
3. I metalli simil-dis possono anche essere saldati.
Svantaggi della saldatura flash:
La saldatura flash non è raccomandata per la lega di saldatura che contiene un'alta percentuale di rame, zinco, piombo e stagno. Perdita di metallo nell'azione "lampeggiante".
