Bodový svařovací stroj je široce používaný odporový svařovací stroj v moderní výrobě. Běžně se používá pro automobilové komponenty, výrobu plechů, hardwarové produkty, elektrické spotřebiče, nábytek, kuchyňské vybavení, nové energetické produkty a další aplikace při výrobě kovů.

Na rozdíl od laserového svařování, které využívá jako zdroj tepla koncentrovaný laserový paprsek, bodové svařování využívá elektrody k působení tlaku na obrobky při průchodu elektrického proudu kontaktní plochou. Odpor generovaný ve svařovací zóně produkuje teplo, což způsobuje, že místní kov vytváří svarový nuget a spojuje obrobky dohromady.

Pochopení principu fungování bodového svařovacího stroje může výrobcům pomoci lépe vyhodnotit svařovací zařízení a vybrat správný stroj na základě materiálu, tloušťky, množství svařovacích bodů, objemu výroby a výrobního cyklu.

1. Jak funguje bodový svařovací stroj?

Bodové svařování je druh odporového svařování. Jeho základní proces lze shrnout takto:

Tlak elektrody → Svařovací proud → Odporové teplo → Tvorba svarových nugetů → Chlazení pod tlakem → Hotový svar

Během svařování horní a spodní elektroda sevřou kovové obrobky a vyvíjejí řízený tlak. Svařovací proud pak prochází obrobky.

Protože na kontaktních plochách mezi obrobky existuje elektrický odpor, při průchodu proudu svařovací zónou se vytváří teplo.

Podle principu ohřevu Joule souvisí teplo generované při odporovém svařování se svařovacím proudem, svařovací dobou a elektrickým odporem.

Jednoduše řečeno:

Vyšší svařovací proud + delší doba svařování + vhodný přechodový odpor = větší příkon svařovacího tepla.

Když oblast svařování dosáhne požadované teploty, dojde k místnímu roztavení a vytvoří se svarový nuget.

Poté, co se proud zastaví, elektrody pokračují v aplikaci tlaku po určitou dobu, zatímco svarový nuget chladne a tuhne.

Kvalitu bodového svařování tedy neurčuje pouze svařovací proud. Záleží na koordinovaném ovládání:

Proud + Čas + Tlak elektrody + Materiál + Elektrody + Stav obrobku

2. Co se děje během procesu bodového svařování?

Kompletní cyklus bodového svařování obvykle zahrnuje několik fází.

Stisk elektrody

Před aplikací svařovacího proudu se elektrody pohybují směrem k obrobku a upnou plechy.

Účelem je zajistit správný kontakt mezi obrobky a vytvořit stabilní svařovací tlak.

Pokud je tlak elektrody příliš nízký, kontakt může být nestabilní. Nadměrný tlak může také ovlivnit hustotu proudu a distribuci tepla.

Svařovací proud

Po dosažení požadovaného tlaku elektrody protéká obrobky svařovací proud.

Elektrický odpor v oblasti svařování vytváří teplo, což způsobuje rychlé zahřívání kovu.

Se zvyšující se teplotou se mezi obrobky tvoří svar.

Hold a chlazení

Po uplynutí předem nastavené doby svařování se proud zastaví, ale elektrody nadále vyvíjejí tlak.

To umožňuje nugetu svaru vychladnout a ztuhnout pod řízeným tlakem.

Fáze držení je důležitá pro tvorbu svaru a pevnost spoje.

Uvolnění elektrody

Po dostatečném ochlazení svaru elektrody uvolní obrobek a vrátí se do původní polohy.

Stroj pak může zahájit další svařovací cyklus.

U automatizovaných systémů bodového svařování lze tyto kroky řídit automaticky podle přednastavených parametrů.

3. Jaké jsou klíčové parametry bodového svařovacího stroje?

Ačkoli je základní struktura bodového svařovacího stroje relativně přímočará, kvalita svařování silně závisí na několika parametrech.

Svařovací proud

Svařovací proud je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících přívod tepla.

Nedostatečný proud může mít za následek poddimenzovaný svar nebo nedostatečnou pevnost svaru.

Nadměrný proud může zvýšit riziko rozstřiku, nadměrného promáčknutí nebo propálení.

Odpovídající proud musí být proto přizpůsoben materiálu a tloušťce.

Doba svařování

Doba svařování určuje, jak dlouho proud působí na obrobek.

Delší doba svařování neznamená automaticky lepší svar.

Proud a čas je třeba zvážit společně a optimalizovat podle materiálu, tloušťky a požadované kvality svaru.

Tlak elektrody

Tlak elektrody ovlivňuje podmínky kontaktu s obrobkem a rozložení proudu.

Nedostatečný tlak může způsobit nestabilní kontakt, zatímco nadměrný tlak může změnit kontaktní odpor a rozložení tepla.

Proto musí být také správně nastaven tlak elektrod.

Materiál a tvar elektrody

Elektrody jsou zodpovědné za vedení proudu, aplikaci tlaku a přenos tepla.

Materiál elektrody, tvar hrotu, průměr a stav opotřebení, to vše může ovlivnit kvalitu a konzistenci svaru.

Pro nepřetržitou výrobu jsou důležitou součástí údržby zařízení pravidelná kontrola elektrod, úprava a výměna.

4. Proč může bodové svařování spojit dvě kovové části dohromady?

Klíčovým principem bodového svařování je koncentrace odporového tepla v lokalizované oblasti.

Když svařovací proud protéká elektrodami a kovovými obrobky, mají různé oblasti svařovacího obvodu různý elektrický odpor.

Kontaktní plocha mezi obrobky se stává důležitým místem pro tvorbu tepla.

Správným řízením svařovacího proudu, času a tlaku elektrody může svařovaná oblast dosáhnout požadované teploty a vytvořit lokalizovaný svarový nuget.

Po vychladnutí ztuhlý nuget spojí dvě kovové části.

Na rozdíl od procesů, které ohřívají velkou plochu obrobku, bodové svařování koncentruje teplo kolem konkrétních svařovacích bodů.

To je jeden z hlavních důvodů, proč je bodové svařování vhodné pro velkoobjemovou výrobu a opakované svařovací operace.

5. Jaké jsou hlavní typy bodových svařovacích strojů?

Mezi běžné průmyslové bodové svářečky patří bodové svářečky se střídavým proudem, středofrekvenční invertorové bodové svářečky a bodové svářečky s vybíjením kondenzátoru.

Každý typ má jiné vlastnosti a aplikační scénáře.

Střídavý bodový svařovací stroj

Tradiční stroje pro bodové svařování střídavým proudem používají průmyslový zdroj střídavého proudu.

Mají poměrně vyzrálou strukturu a lze je použít pro různé konvenční aplikace odporového svařování.

Pro relativně jednoduché svařovací procesy a vhodné výrobní požadavky lze ještě uvažovat bodové svařování střídavým proudem.

Středofrekvenční invertorová bodová svářečka

Středofrekvenční invertorová bodová svářečka převádí příchozí elektrickou energii přes invertorový systém a poskytuje středofrekvenční svařovací proud.

Řídicí systém dokáže regulovat svařovací parametry jako proud a svařovací čas s relativně vysokou flexibilitou.

Středofrekvenční invertorové bodové svařování je široce používáno v automobilových součástech, výrobě plechů, drátěných výrobcích, elektrických spotřebičích a dalších velkoobjemových výrobních aplikacích.

Je také vhodný pro integraci s automatizovanými přípravky, mechanickými systémy a robotickými svařovacími systémy.

Bodová svářečka s vybíjením kondenzátoru

Bodová svářečka s výbojem kondenzátoru ukládá elektrickou energii do kondenzátorů a rychle uvolňuje uloženou energii během procesu svařování.

V závislosti na energetické kapacitě, materiálu, struktuře obrobku a požadavcích svařování lze u určitých malých kovových součástí, tenkých materiálů a aplikací přesného svařování zvážit bodové svařování kondenzátorem.

Neexistuje žádný univerzálně lepší typ bodového svářecího stroje.

Vhodná volba závisí na aktuální aplikaci.

6. Jaké faktory ovlivňují kvalitu bodového svařování?

Problémy jako slabé svary, nekonzistentní svarové body, nadměrný rozstřik, hluboké promáčknutí nebo nestabilní kvalita svaru mohou mít více příčin.

Materiál

Různé kovy mají různý elektrický odpor, tepelnou vodivost a tavné vlastnosti.

Nerezová ocel, uhlíková ocel, galvanizovaná ocel, hliník, měď a další materiály vyžadují různé způsoby svařování.

Parametry svařování by neměly být jednoduše kopírovány z jednoho materiálu do druhého.

Tloušťka materiálu

Tloušťka materiálu přímo ovlivňuje potřebnou energii svařování.

Vícevrstvé svařování také vyžaduje zvážení rozložení proudu a rozložení tepla mezi různými vrstvami materiálu.

Stav povrchu obrobku

Olej, oxidace, rez, nátěry a povrchová kontaminace mohou ovlivnit kontaktní odpor a stabilitu svařování.

Pro velkoobjemovou výrobu jsou důležité stálé podmínky povrchu obrobku.

Stav elektrody

Opotřebení elektrody, znečištění a změny geometrie hrotu elektrody mohou vést ke změnám v kvalitě svaru.

Pravidelné oblékání a údržba elektrod jsou proto nezbytné.

Stabilita zařízení

I když se podmínky obrobku a provozní metody nezmění, nestabilní svařovací proud nebo řídicí parametry mohou způsobit nekonzistentní svary.

Pro hromadnou výrobu je důležitá zejména stabilita zařízení a opakovatelnost parametrů.

7. Proč je bodové svařování vhodné pro velkoobjemovou výrobu?

Jednou z hlavních výhod bodového svařování je jeho schopnost poskytovat rychlé a opakovatelné svařování.

Pokud výrobek vyžaduje desítky nebo dokonce stovky svařovacích bodů, vhodně navržený přípravek a sekvence svařování mohou výrazně zlepšit efektivitu výroby.

Zařízení pro bodové svařování lze také integrovat s:

• Automatické nakládání a vykládání

• Polohovací přípravky

• Vícestanicové svařovací systémy

• Mechanická ramena

• Průmyslové roboty

• PLC řídicí systémy

• Automatizované kontrolní systémy

Pro výrobce vyrábějící velké množství výrobků s relativně konzistentními strukturami může bodové svařování poskytnout účinnou metodu pro opakované spojování kovů.

8. Jak lze zlepšit konzistenci bodového svařování?

V hromadné výrobě nestačí dosáhnout jednoho silného svaru.

Skutečnou výzvou je udržení stálé kvality svarů u stovek nebo tisíců produktů.

Je třeba kontrolovat několik faktorů.

Nejprve by měl být stanoven vhodný svařovací proud, doba svařování a tlak elektrody podle materiálu a tloušťky.

Za druhé, elektrody by měly být pravidelně kontrolovány, čištěny, oblékány a v případě potřeby vyměňovány.

Za třetí, umístění obrobku a montážní mezery by měly zůstat co nejkonzistentnější.

U velkoobjemové výroby mohou automatizované přípravky, správa parametrů a sledování kvality dále snížit odchylky způsobené manuálními operacemi.

Zlepšení kvality bodového svařování proto vyžaduje kontrolu celého svařovacího procesu spíše než pouhé nastavování jednoho parametru.

9. Proč byste neměli vybírat bodový svařovací stroj pouze na základě svařovacího proudu?

Mnoho výrobců srovnává stroje pro bodové svařování především podle jejich maximálního svařovacího proudu.

Maximální proud je však pouze jedna specifikace zařízení.

Správné hodnocení zařízení by mělo také vzít v úvahu:

Materiál + Tloušťka materiálu + Množství svařovacího bodu + Požadovaná pevnost svaru + Výrobní cyklus + Konfigurace elektrody + Struktura obrobku + Požadavky na automatizaci

Například malá kovová součástka a konstrukční součást automobilu mohou mít zcela odlišné požadavky na vybavení.

Podobně může produkt se dvěma svařovacími body vyžadovat velmi odlišný systém od systému vyžadujícího desítky svařovacích bodů.

Pokud se plánuje budoucí automatizace, měli by výrobci také vyhodnotit, zda lze zařízení integrovat se systémy PLC, mechanickými systémy, roboty, přípravky a automatizovanými výrobními linkami.

10. Proč byste měli testovat skutečné obrobky před zakoupením bodové svářečky?

Odporové svařování je vysoce závislé na skutečném obrobku a procesu svařování.

I když jsou materiál a tloušťka identické, rozdíly ve struktuře obrobku, poloze svařovacího bodu, montážní mezeře, stavu povrchu a přístupu k elektrodám mohou změnit požadované parametry svařování.

Výrobcům se proto doporučuje, aby před nákupem zařízení provedli testování vzorků s použitím skutečných obrobků.

Vzorové testování může ověřit:

• Pevnost svaru

• Vzhled svaru

• Úrovně rozstřiku

• Riziko propálení

• Stabilita parametrů

• Doba svařovacího cyklu

• Konfigurace elektrod

• Proveditelnost automatizace

Testování skutečných obrobků může snížit riziko výběru zařízení pouze na základě teoretických specifikací.

Pomáhá také výrobcům zavést praktičtější proces svařování před přechodem do sériové výroby.

11. Kde se používají bodové svařovací stroje?

Protože bodové svařování je vhodné pro rychlé a opakované spojování kovů, je široce používáno v různých výrobních odvětvích.

Automobilové komponenty

Bodové svařování lze použít pro určité držáky, lisované díly, konstrukční součásti a další kovové součásti automobilů.

Hardware a plech

Bodové svařování se běžně používá pro plechy, konzoly, skříně, pouzdra a konstrukční součásti.

Elektrotechnická a elektronická výroba

Aplikace mohou zahrnovat určité svorky, vodivé součásti, konektory a malé kovové části.

Nábytek a kuchyňské vybavení

Kovové drátěné výrobky, rámy, konzoly, kuchyňské komponenty a další kovové konstrukce mohou používat odporové bodové svařování v závislosti na jejich provedení.

Nová energie a skladování energie

Některé konstrukční díly, vodivé součásti a kovové sestavy související s baterií mohou používat bodové odporové svařování.

Konkrétní svařovací zařízení by mělo být vybráno podle materiálu, tloušťky, konstrukce spoje a výrobních požadavků.

12. Výběr stroje pro bodové svařování by měl začít u obrobku

Základní princip bodového svařování je poměrně jednoduchý:

Elektrický proud + Elektrický odpor + Tlak elektrody = Lokální odporové teplo a tvorba svaru

Výběr správného bodového svářecího stroje však vyžaduje více než pochopení teoretického principu.

Výrobci by měli nejprve definovat materiál, tloušťku, množství svařovacích bodů, pevnost svaru, objem výroby a výrobní cyklus.

Dalším krokem by mělo být skutečné testování vzorku k ověření svařovacího procesu.

U hromadné výroby je třeba vzít v úvahu také stabilitu zařízení, kontrolu parametrů, údržbu elektrod a integraci automatizace.

Jinými slovy:

Nejlepší bodový svařovací stroj nemusí být nutně stroj s nejvyšším svařovacím proudem. Je to stroj, který důsledně splňuje skutečné požadavky na svařování a výrobu.

Vyberte si zařízení pro bodové svařování PDKJ pro své skutečné požadavky na svařování

PDKJ je profesionální výrobce svařovacích strojů poskytující středofrekvenční invertorové bodové svářečky, kondenzátorové vybíjecí bodové svářečky, AC odporové svařovací zařízení a přizpůsobená automatizovaná svařovací řešení.

Na základě materiálu zákazníka, tloušťky, bodů svařování, objemu výroby, síly svaru a požadavků na automatizaci může PDKJ pomoci vyhodnotit vhodné řešení bodového svařování.

Poskytněte svůj skutečný obrobek pro bezplatné vyhodnocení svařovacího procesu a bezplatné testování vzorků. Nejprve ověřte výsledek svařování a poté určete konfiguraci zařízení, což výrobcům pomůže snížit rizika výběru zařízení a vybrat stroj pro bodové svařování, který je skutečně vhodný pro jejich výrobní proces.

Pokud máte požadavky na svářecí stroj, kontaktujte prosím paní Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

WhatsApp/WeChat: +86- 13631765713