Control de consistència de soldadura per lots: bloqueig de paràmetres i procediments operatius estandarditzats

En la fabricació per lots, la qualitat constant de la soldadura afecta directament el rendiment del producte, l'eficiència de la producció i el muntatge posterior. Per als fabricants de components d'automoció, estampacions metàl·liques, peces d'electrodomèstics, components elèctrics i altres productes metàl·lics, aconseguir bons resultats durant les proves inicials de soldadura no significa necessàriament que es pugui mantenir la mateixa qualitat durant tota la producció en massa.

En la producció real, els fabricants poden trobar problemes com ara la resistència inconsistent de la soldadura, l'augment de les esquitxades, la deformació de la peça i les variacions en l'aspecte de la soldadura. Aquests problemes poden ocórrer fins i tot quan s'utilitza la mateixa màquina i el mateix lot de peces. A més de les variacions del material, les condicions de la peça i el desgast dels elèctrodes, els ajustos de paràmetres no autoritzats i les pràctiques operatives incoherents són les causes habituals de les fluctuacions de la qualitat de la soldadura.

Per millorar la consistència de la soldadura per lots, els fabricants no haurien de confiar únicament en l'experiència de l'operador. En canvi, necessiten una gestió eficaç dels paràmetres de l'equip i procediments operatius estandarditzats per garantir que els processos de soldadura validats es segueixen de manera coherent.

1. Per què la qualitat de la soldadura fluctua durant la producció per lots?

1.1 Paràmetres de soldadura inconsistents

El corrent de soldadura, el temps de soldadura i la força de l'elèctrode afecten directament els resultats de la soldadura per resistència. Si diferents operadors o torns de producció utilitzen configuracions diferents, el mateix producte pot presentar variacions en la qualitat de la soldadura.

Per exemple, un operador pot augmentar el corrent de soldadura o allargar el temps de soldadura perquè una soldadura sembla insuficientment forta. Tot i que aquest ajust pot millorar algunes soldadures a curt termini, també pot provocar esquitxades excessives, sagnats més profunds de l'elèctrode, marques de cremades a la peça de treball o altres defectes.

En la producció per lots, l'objectiu no és simplement trobar paràmetres de soldadura adequats. Es tracta d'assegurar que els paràmetres validats s'apliquen de manera coherent durant tota la producció.

1.2 Diferències en les pràctiques dels operadors

La càrrega i descàrrega manual, el posicionament de la peça, les ubicacions de contacte dels elèctrodes i les seqüències operatives poden afectar els resultats de la soldadura.

Sense instruccions de treball clares, diferents operadors poden posicionar les peces de manera diferent o seguir seqüències operatives diferents. Fins i tot quan els paràmetres de la màquina romanen sense canvis, aquestes variacions poden conduir a una qualitat de soldadura inconsistent.

1.3 Canvis en les condicions dels elèctrodes i dels accessoris

Durant llargues tirades de producció, els elèctrodes poden desgastar-se, contaminar-se o desenvolupar canvis en les seves superfícies de contacte. Els accessoris també poden afluixar-se o desgastar-se amb el pas del temps, afectant el posicionament i la repetibilitat de la peça.

Aquests canvis no sempre produeixen defectes visibles immediatament. Tanmateix, poden afectar gradualment la resistència de la soldadura, les dimensions de la soldadura, la sagnat i l'aspecte de la superfície.

1.4 Inspecció de qualitat en procés insuficient

Alguns fabricants es basen principalment en la inspecció visual i el judici de l'operador sense realitzar proves regulars de resistència de soldadura, inspeccions de primera peça o mostreig en procés.

No obstant això, una soldadura d'aspecte acceptable no indica necessàriament que s'ha assolit la força de la junta necessària. Sense la verificació adequada, els defectes de soldadura poden romandre sense detectar fins al muntatge aigües avall o l'ús del client.

2. Bloqueig de paràmetres de soldadura: reducció de variacions causades per ajustos no autoritzats

El bloqueig dels paràmetres de soldadura no vol dir que tots els paràmetres hagin de romandre permanentment inalterables. Significa establir un sistema de gestió de paràmetres controlat després de validar el procés de soldadura, de manera que els paràmetres crítics no es puguin canviar arbitràriament.

2.1 Establir paràmetres estàndard de soldadura validats

Abans que comenci la producció en massa, els fabricants haurien de realitzar proves de soldadura amb peces reals. S'han d'establir paràmetres adequats segons el material, el gruix, el disseny de la junta, la posició de soldadura i els estàndards de qualitat requerits.

Per a la soldadura per resistència, els principals paràmetres a tenir en compte inclouen:

• Corrent de soldadura: determina la calor generada a la zona de soldadura. Tant el corrent insuficient com l'excés poden afectar la qualitat de la soldadura.

• Temps de soldadura: s'ha d'adaptar al corrent de soldadura, al material i a la configuració de la junta.

• Força de l'elèctrode: afecta les condicions de contacte de la peça i l'estabilitat de la soldadura.

• Temps de pressió i temps de retenció: s'ha de configurar segons el disseny de l'equip i el procés de soldadura específic.

• Condicions d'elèctrode i fixació: també s'han de controlar la geometria de l'elèctrode, l'àrea de contacte i el posicionament de la peça.

Per als equips de soldadura làser, els paràmetres aplicables poden incloure la potència del làser, la velocitat de soldadura, la distància de desenfocament i la velocitat d'alimentació del filferro, depenent de la configuració de la màquina i del procés de soldadura.

Els paràmetres específics varien segons el tipus d'equip i l'aplicació. La configuració validada per a un producte o màquina no s'ha de transferir a una altra aplicació sense les proves adequades.

2.2 Creació de receptes de paràmetres de soldadura específics del producte

Els fabricants que produeixen diversos productes haurien d'establir receptes de paràmetres dedicats per a diferents models de producte, especificacions de materials i processos de soldadura.

Cada recepta ha de documentar la informació següent:

• Nom i model del producte

• Material aplicable i especificacions dels materials

• Número d'identificació de l'equip

• Paràmetres de soldadura validats

• Elèctrodes, accessoris o configuracions de capçal de soldadura necessaris

• Criteris d'acceptació de qualitat

• Números de revisió de paràmetres i historial de canvis

Quan es canvien els productes o es reinicien la producció, els operadors poden seleccionar la recepta adequada segons els requisits del producte. Això redueix la necessitat d'introduir paràmetres manualment en funció de l'experiència individual.

Quan l'equip admet l'emmagatzematge de receptes, el control d'accés o la gestió de programes, aquestes funcions es poden utilitzar per millorar la consistència i la repetibilitat dels paràmetres.

2.3 Permisos de modificació de paràmetres de control

Durant la producció per lots, el personal designat hauria de ser responsable de gestionar els paràmetres de soldadura. Els operadors han de seguir la configuració aprovada i no han de modificar paràmetres crítics sense autorització.

Quan sigui necessari un canvi, el fabricant ha de documentar el motiu de l'ajust, la persona que l'aprova, els paràmetres que es modifiquen i els resultats de la verificació.

La producció només s'ha de reprendre després que s'hagi avaluat el procés revisat i s'hagi confirmat que la qualitat de la soldadura compleix els estàndards requerits.

Per als equips sense control d'accés electrònic, els fabricants poden utilitzar registres de paràmetres, instruccions d'operació, gestors de paràmetres designats i registres de lliurament de torns per aconseguir un control bàsic.

El propòsit del bloqueig de paràmetres és garantir que un procés de soldadura validat es pugui repetir de manera coherent, no eliminar tots els ajustos de procés necessaris.

3. Procediments operatius estandarditzats: assegurant pràctiques coherents entre els operadors

El control dels paràmetres de l'equip és només una part de la gestió de la consistència de la soldadura. També calen procediments operatius estandarditzats per reduir les variacions causades pels factors humans.

3.1 Realitzar comprovacions d'equips de preproducció

Abans d'iniciar una sèrie de producció o canviar a un producte diferent, els operadors haurien de seguir una llista de verificació per verificar l'equip i les condicions de la peça.

Els elements d'inspecció típics inclouen:

• Confirmació del model del producte, les especificacions del material i l'ordre de producció

• Verificar que s'ha seleccionat el programa de soldadura o la recepta de paràmetres correctes

• Comprovació d'elèctrodes, capçals de soldadura i accessoris per si hi ha un desgast o soltes visibles

• Confirmar que l'aire comprimit, l'aigua de refrigeració i altres sistemes auxiliars compleixen els requisits de l'equip

• Verificar que els guàrdies de seguretat i els enclavaments necessaris funcionin correctament

• Eliminació de la contaminació que podria afectar el contacte elèctric, el posicionament de la peça o la qualitat de la soldadura

Els requisits d'inspecció s'han d'adaptar a l'equip específic i al procés de soldadura. Una única llista de verificació pot no ser adequada per a tots els tipus de màquina de soldadura.

3.2 Realitzar una inspecció de primera peça

Abans de procedir a la producció per lots, els fabricants haurien de soldar una peça inicial i verificar que els resultats compleixen els requisits especificats.

La inspecció de la primera peça hauria d'anar més enllà de l'aparença visual. Depenent de l'aplicació, pot incloure comprovacions de la ubicació de la soldadura, l'estat de la superfície, la sagnia, la deformació, la resistència de la junta o altres característiques de rendiment crítiques.

Per a estructures de càrrega, components segellats i connectors elèctrics, el mètode d'inspecció i els criteris d'acceptació s'han d'establir d'acord amb les especificacions del producte pertinents.

La producció en massa només hauria de començar després que la primera peça hagi superat la inspecció.

Si el lot de material canvia, es modifiquen els accessoris, es repara l'equip o es canvia el programa de soldadura, la verificació de la primera peça s'ha de repetir quan ho requereixin el nivell de risc i els procediments de gestió de qualitat.

3.3 Estandarditzar el posicionament de la peça i les seqüències operatives

Les instruccions d'operació estàndard han de definir clarament com es carrega, col·loca i solda cada peça de treball, inclosa la seqüència de soldadura requerida i qualsevol precaució crítica de manipulació.

Per als productes amb múltiples punts de soldadura, les instruccions haurien d'especificar les ubicacions de la soldadura, l'ordre de soldadura i els requisits de posicionament. Això ajuda a prevenir les variacions causades per la col·locació inconsistent de la peça.

Si el posicionament manual no pot complir de manera coherent amb les toleràncies de producció, els fabricants poden avaluar els accessoris de localització, les parades mecàniques o els sistemes automàtics de càrrega i descàrrega per reduir la influència de les diferències de l'operador.

3.4 Establir un procediment estàndard per a la gestió d'anomalies de soldadura

Quan es produeixen defectes de soldadura, alarmes d'equips, desviacions de paràmetres o problemes de fixació, els operadors haurien de seguir un procediment de resolució de problemes definit en lloc d'augmentar immediatament el corrent o allargar el temps de soldadura.

Un procés pràctic de gestió d'anormalitats pot incloure els passos següents:

1. Atureu l'operació afectada quan s'identifiqui una condició anormal.

2. Identificar i aïllar els productes potencialment afectats.

3. Comproveu els paràmetres de l'equip, les condicions de la peça, els elèctrodes i els accessoris.

4. Determineu la causa i obteniu l'aprovació del personal autoritzat abans de canviar el procés.

5. Realitzar proves de soldadura i verificar els resultats.

6. Reprendre la producció per lots només després que la qualitat de la soldadura hagi tornat a un estat acceptable.

7. Registra el problema, les accions correctives i els resultats de la verificació.

Una resposta estandarditzada ajuda a prevenir ajustos no verificats i redueix la probabilitat de defectes recurrents.

4. Establir controls de qualitat en procés per detectar desviacions de soldadura

Fins i tot quan els paràmetres de l'equip i els procediments operatius estan estandarditzats, la qualitat de la soldadura encara es pot veure afectada per les variacions del material, el desgast dels elèctrodes, l'estat de l'equip i altres factors.

Per tant, els fabricants necessiten un sistema d'inspecció de qualitat permanent per detectar les desviacions abans que es tradueixin en grans quantitats de productes defectuosos.

4.1 Combina les inspeccions de primera peça, en procés i al final de l'execució

Es pot establir un sistema d'inspecció en capes segons el risc del producte, la velocitat de producció i els requisits de qualitat.

• Inspecció de la primera peça: confirma que la configuració de l'equip, el posicionament de la peça i els resultats de la soldadura compleixen els requisits abans que comenci la producció per lots.

• Mostreig en procés: comprova l'aspecte de la soldadura, la ubicació i altres característiques de qualitat crítiques a intervals definits.

• Inspecció al final de la tirada: verifica la qualitat del producte i les condicions rellevants de l'equip al final d'una sèrie de producció o abans d'un canvi.

Per als productes amb requisits de qualitat estrictes, els fabricants també poden necessitar proves de resistència de soldadura, mostreig destructiu o altres mètodes d'inspecció adequats.

La freqüència d'inspecció s'ha de determinar segons les especificacions del producte, l'estabilitat del procés i el sistema de gestió de qualitat del fabricant.

4.2 Mantenir registres d'elèctrodes i accessoris

El desgast dels elèctrodes i les condicions de fixació són factors importants que afecten la consistència de la soldadura per resistència.

Els fabricants haurien d'establir programes d'inspecció, vestimenta, substitució i manteniment basats en les condicions de producció reals. Aquestes activitats s'han de documentar per donar suport al control del procés i la resolució de problemes.

Per a aplicacions en què la geometria de l'elèctrode afecta significativament la qualitat de la soldadura, els intervals de manteniment es poden determinar mitjançant el volum de producció, el rendiment de la soldadura i els resultats de la inspecció.

Això és més efectiu que esperar fins que apareguin defectes evidents abans de mantenir l'equip.

4.3 Registre la informació clau de producció

Quan sigui pràctic, els fabricants haurien d'enllaçar models de productes, números d'identificació d'equips, receptes de paràmetres, lots de producció, operadors, resultats d'inspecció i registres d'anomalies.

Si l'equip admet la recollida de dades de soldadura, també es poden registrar els paràmetres de funcionament reals, la informació d'alarma i les dades de producció per ajudar a identificar les causes de les fluctuacions de qualitat.

Per als equips sense capacitats de recollida de dades, els registres de producció i els registres d'inspecció poden proporcionar un nivell bàsic de traçabilitat.

L'objectiu no és registrar la màxima informació possible. Es garanteix que quan es produeix un problema de qualitat, es pugui identificar el lot de producte rellevant, l'estat de l'equip i els registres del procés.

5. Com pot la selecció d'equips millorar la consistència de la soldadura per lots?

La consistència de la soldadura depèn no només de la gestió de la producció, sinó també de les capacitats de control de l'equip, el disseny mecànic i el nivell d'automatització.

En seleccionar equips de soldadura, els fabricants haurien d'avaluar els factors següents.

Per a tasques de producció que impliquen relativament pocs punts de soldadura i canvis freqüents de producte, pot ser suficient una màquina de soldadura per resistència estàndard combinada amb procediments operatius ben definits.

Per als productes que requereixen nombrosos punts de soldadura, posicionament altament repetible, temps de cicle curts o dependència reduïda del funcionament manual, els fabricants poden considerar màquines de soldadura multipunt, equips de soldadura automàtic personalitzats o estacions de treball de soldadura robòtica.

Independentment de l'equip seleccionat, és recomanable realitzar proves de soldadura de mostres amb peces reals abans de comprar. Aquestes proves ajuden a verificar la qualitat de la soldadura, els procediments operatius, el temps de cicle i la configuració de l'equip abans que finalitzi la solució de producció.

6. La soldadura per lots consistent requereix tant de control d'equips com de processos estandarditzats

La consistència de la soldadura per lots no es pot aconseguir simplement bloquejant els paràmetres de l'equip. La gestió de paràmetres controla l'execució del procés, els procediments operatius estandarditzats redueixen les variacions entre els operadors i la inspecció en procés i el manteniment dels equips ajuden a detectar i gestionar les fluctuacions de producció.

Els fabricants haurien d'establir un sistema de control adequat als seus materials, dissenys conjunts, requisits de qualitat i volums de producció. Això inclou validar el procés de soldadura mitjançant proves de mostres, controlar l'accés als paràmetres, estandarditzar els procediments operatius i implementar la inspecció de la primera peça, el mostreig en procés, el manteniment dels equips i la traçabilitat.

Quan els requisits de producció es fan més exigents, la localització d'accessoris, la càrrega i descàrrega automàtiques, les màquines de soldadura multipunt i les línies de soldadura automatitzades poden reduir encara més la dependència de l'experiència de l'operador individual i millorar la repetibilitat de la producció.

Guangdong Pudian Automation Technology Co., Ltd. (PDKJ) és un fabricant de màquines de soldadura per punts, màquines de soldadura per làser i equips de soldadura automatitzats. Oferim suport per a la selecció d'equips i recomanacions de processos de soldadura basades en els materials de la peça, les estructures d'unió, els requisits de soldadura i els temps de cicle de producció. Envieu-nos les vostres peces de treball per a una avaluació gratuïta del procés de soldadura i una prova de soldadura de mostra gratuïta per verificar els resultats de la soldadura abans de passar a la producció per lots.

Si teniu requisits de màquina de soldadura, poseu-vos en contacte amb la Sra Zhao

Correu electrònic: pdkj@gd-pw.com

Telèfon: +86- 13631765713