Mimo ogromnego postępu w spajaniu metali zgrzewanie punktowe jest wciąż dość powszechnie stosowane w łączeniu kadłubów nadwozi samochodowych oraz w wielu innych przemysłach, gdzie występuje potrzeba pewnego łączenia ze sobą blach (najczęściej cieńszych) różnych metali.
Zgrzewanie punktowe jest najbardziej rozpowszechnioną metodą zgrzewania, którą stosuje się przy łączeniu blach ze stali węglowych i stopowych oraz metali nieżelaznych. Maksymalna grubość zgrzewanych blach zależy od mocy zgrzewarki i rodzaju zgrzewanego materiału.
Wyróżnia się podział zgrzewania punktowego ze względu na doprowadzanie prądu do zgrzewanych elementów:
- dwustronne jednopunktowe,
- dwustronne dwupunktowe,
- jednostronne jedno- lub dwupunktowe.
Cykl zgrzewania punktowego obejmuje następujące etapy:
- dociśnięcie do siebie łączonych elementów elektrodami zgrzewarek i pod napięciem prądu zgrzewania,
- nagrzewanie elementów w miejscu łączenia (może być jedno impulsowe lub wieloimpulsowe), co powoduje utworzenie ciekłego jądra zgrzeiny,
- stygnięcie jądra zgrzeiny, co powoduje powstanie jednolitego połączenia, po wyłączeniu prądu zgrzewania.
Podstawowymi parametrami zgrzewania punktowego są:
- natężenie prądu zgrzewania,
- czas przepływu prądu,
- siła docisku elektrod.
Parametry te dobierane są najczęściej z normatywów lub na podstawie przeprowadzonych prób zgrzewania, w zależności od: rodzaju metalu, grubości blachy, kształtu i wymiarów zgrzewanych elementów oraz wymagań stawianych konstrukcji.
Stosuje się następujące parametry zgrzewania:
- Sztywne, gdzie występuje duże natężenie prądu, duża siła docisku i krótki czas przepływu prądu. Stosowane są one najczęściej w produkcji wielkoseryjnej, a złącza posiadają wtedy małą strefę nagrzania. Zapewniają też dużą wydajność zgrzewania i małe zużycie energii elektrycznej.
- Miękkie, gdzie stosuje się mniejsze natężenia prądu, mniejsze siły docisku i dłuższe czasy przepływu prądu. Wtedy proces zgrzewania przebiega w sposób wolniejszy, co powoduje wzrost szerokości strefy ciepła i odkształceń złączy. Jednak ich stosowanie daje najczęściej lepszą jakość złącza, mniejsze możliwości podhartowania złącza i mniejszą skłonność do występowania pęknięć w złączach.
Przy projektowaniu złączy zgrzewanych punktowo powinno stosować się poniższe zasady:
- Złącza punktowe najlepiej tak zaprojektować, żeby zgrzeiny punktowe pracowały na ścinanie, a nie na rozciąganie lub skręcanie.
- Powierzchnie detali zgrzewanych powinny być płaskie i dobrze przylegać do siebie.
- Należy unikać wykonywania zgrzein w narożach.
- Średnicę zgrzeiny ustala się w zależności od grubości blach.
- Przy wymaganej większej liczbie zgrzein grupuje się je w rzędach.
- Zgrzeiny nie mogą być zbyt blisko siebie ze względu na bocznikowanie prądu; zalecana minimalna odległość pomiędzy osiami zgrzein to 25 mm.
- Nie można zgrzewać więcej niż trzy blachy. Cieńsza blacha powinna być na górze (przy dwóch blachach) lub w środku (przy trzech różnych blachach).
- Złącza powinny być tak projektowane, żeby można je było zgrzewać za pomocą zgrzewania dwustronnego jednopunktowego.
- Należy stosować jak najmniejszą możliwą długość zgrzewadeł zgrzewarki (kleszczy).
- Ustalenie skomplikowanych niekiedy kształtów zgrzewadeł jest trudne. Można posiłkować się praktycznymi modelami dopasowania do miejsca zgrzewania wykonując modele z miękkiego drutu.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 12 (147) grudzień 2019
