פתרון מלא לתהליך ריתוך נקודתי

01. תהליך ריתוך נקודתי

ריתוך נקודתי, כפי שהשם מרמז, הוא תהליך של חימום והמסה מקומית של שתי לוחות מתכת, ולאחר מכן הפעלת לחץ כדי לגבש מחדש את החלקים המומסים, ובסופו של דבר להשיג חיבור איתן בין לוחות המתכת. בייצור תעשייתי, ריתוך נקודתי משמש בעיקר לחיבור, חיזוק וחיבור יריעות מתכת.

ריתוך נקודתי מיושם בעיקר בתחומים הבאים:

1. ייצור רכב: יכול לשמש לריתוך רכיבי גוף, שלדה, מכסה מנוע, לוחות דלתות ומבני מסגרת. במיוחד בחפיפה ובקיבוע של חלקי הטבעה מתכת גוף, טכנולוגיית ריתוך נקודה משחקת תפקיד חשוב

2. ייצור סוללות ליתיום: משמש לריתוך אלקטרודות חיוביות ושליליות של סוללות כדי להבטיח את ביצועי הבטיחות וחיי השירות שלהן.

3. תעופה וחלל: בשימוש נרחב לריתוך רכיבי מפתח כגון גוף מטוסים, כנפיים, מנועים וכו'.

4. ייצור מכשירי חשמל ביתיים: משמש בעיקר לריתוך ותיקון מבני צלחת דקים. מוצרים כגון מזגנים, מקררים, מכונות כביסה וכו'

5. תעשיית רכיבים אלקטרוניים וחשמליים: טכנולוגיית ריתוך נקודתי משמשת בריתוך של מגעי כסף על מתגים ורכיבים אלקטרוניים שונים.

6. תחומי ייצור תעשייתי נוספים: בנוסף לתחומים הנזכרים לעיל, טכנולוגיית ריתוך נקודתי נמצאת בשימוש נרחב גם בריתוך מבני מתכת בתעשיות כגון צינורות, בנייה, ספינות, מסילות ברזל ופטרוכימיה.

02. מאפיין

במהלך ריתוך נקודתי, החלקים המרותכים יוצרים מפרק ברכיים ונדחסים בין שתי אלקטרודות. המאפיינים העיקריים שלו הם כדלקמן:

1. מהירות ריתוך מהירה: בשל העובדה שריתוך נקודתי מחמם רק את אזור החיבור המקומי ובעל זמן חימום קצר, מהירות הריתוך מהירה ויעילות הייצור גבוהה.

2. איכות יציבה ואמינה: במהלך ריתוך נקודתי, זמן החימום של אזור החיבור קצר מאוד, ומהירות הריתוך מהירה, כך שהאזור המושפע מהחום קטן, העיוות של החלק המרותך קטן, ולא קל לפצח אותו. בינתיים, בשל העובדה שריתוך נקודתי מצריך רק אנרגיה חשמלית ואינו מצריך חומרי מילוי, שטף, גז וכדומה, איכות הריתוך יציבה ואמינה.

3. רמה גבוהה של מיכון ואוטומציה: מכונת ריתוך נקודתית מאמצת מערכת בקרה אוטומטית, שיכולה להשיג ייצור רציף ואוטומטי ולשפר את יעילות הייצור. במקביל, מכונות ריתוך נקודתיות משתמשות בלחץ אלקטרודות לריתוך, מה שיכול למנוע שגיאות הנגרמות כתוצאה מהפעלה ידנית ולהבטיח את היציבות והעקביות של איכות הריתוך.

4. עוצמת עבודה נמוכה: מכונות ריתוך נקודתיות קלות לתפעול ובעלות דרגת מיכון ואוטומציה גבוהה, וכתוצאה מכך עוצמת עבודה נמוכה יותר לעובדים.

5. עלות ציוד גבוהה: עקב הזרם והלחץ הגבוהים הנדרשים לריתוך במכונות ריתוך נקודתיות, הספק הציוד גבוה יחסית והעלות גבוהה. בינתיים, עקב השימוש באלקטרודות לריתוך במכונות ריתוך נקודתיות, גם עלות החומרים המתכלים לאלקטרודות גבוהה יחסית.

6. קשה לבצע בדיקות לא הרסניות בנקודות ריתוך: עקב זמן החימום הקצר ומהירות הריתוך המהירה של ריתוך נקודתי, בדיקה לא הרסנית של נקודות ריתוך קשה.

03. תהליך הפעלה

לפני הריתוך, יש לנקות ביסודיות את פני השטח של חומר העבודה. שיטת הניקוי הנפוצה היא שטיפת חומצה, הכוללת תחילה כבישה בחומצה גופרתית מחוממת בריכוז של 10%, ולאחר מכן שטיפה במים חמים. תהליך הריתוך הספציפי הוא כדלקמן:

(1) הכנס את מפרק היצירה בין האלקטרודות העליונות והתחתונות של מכונת הריתוך הנקודתי והדק אותו בחוזקה;

(2) חשמל מופעל לחימום משטח המגע בין שני חלקי עבודה, גורם להתכה מקומית ויצירת ליבה מותכת;

(3) לשמור על לחץ לאחר הפסקת חשמל, לאפשר לליבה המותכת להתקרר ולהתמצק בלחץ, וליצור מפרקי הלחמה;

(4) הסר את הלחץ והוציא את חומר העבודה.

04.גורם השפעה

הגורמים המשפיעים העיקריים על איכות הריתוך כוללים זרם ריתוך וזמן אנרגיה, לחץ אלקטרודות והסטת זרם.

1. זרם ריתוך וזמן אנרגיה

ניתן לחלק ריתוך נקודתי לשני סוגים: מפרט קשיח ומפרט רך, המבוסס על גודל זרם הריתוך ומשך זמן החשמול. המפרט של העברת זרם גבוה בפרק זמן קצר נקרא מפרט קשיח, בעל יתרונות של פרודוקטיביות גבוהה, חיי אלקטרודה ארוכים ועיוות קטן של החלקים המרותכים, והוא מתאים לריתוך מתכות בעלות מוליכות תרמית טובה. מפרט המשתמש בזרם קטן יותר לפרק זמן ארוך יותר נקרא מפרט רך, בעל פרודוקטיביות נמוכה יותר ומתאים לריתוך מתכות בעלות נטייה לכיווה והתקשות.

2. לחץ אלקטרודה

בעת ריתוך נקודתי, הלחץ המופעל על חומר העבודה דרך האלקטרודה נקרא לחץ אלקטרודה. לחץ אלקטרודה מתאים יכול להבטיח מגע טוב בין המתכת באזור הריתוך, לקדם העברת חום ואיחוי מתכת. כאשר הלחץ גבוה, זה יכול לבטל את הכיווץ והנקבוביות שעלולים להתרחש במהלך התמצקות ליבת הריתוך. עם זאת, הירידה בהתנגדות ובצפיפות הזרם במהלך תהליך הריתוך מובילה לחימום לא מספיק של חומר העבודה, להפחתה בקוטר של ליבת הריתוך ולירידה בחוזק מפרק הריתוך. ניתן לבחור את גודל לחץ האלקטרודה על סמך הגורמים הבאים:

(1) החומר של הרכיב המרותך. ככל שהחוזק של החומר בטמפרטורה גבוהה יותר, כך גדל לחץ האלקטרודה הנדרש. לכן, בעת ריתוך פלדה אל חלד ופלדה עמידה בחום, יש להשתמש בלחץ אלקטרודה גבוה יותר מאשר בעת ריתוך פלדה דלת פחמן.

(2) פרמטרי ריתוך. ככל שמפרט הריתוך קשה יותר, לחץ האלקטרודה גדול יותר.

3. הסחה

בעת ריתוך נקודתי, הזרם הזורם מחוץ למעגל הריתוך הראשי נקרא shunt. ההסטה מפחיתה את הזרם הזורם באזור הריתוך, וכתוצאה מכך חימום לא מספק וירידה משמעותית בחוזק נקודת הריתוך, המשפיעה על איכות הריתוך. הגורמים המשפיעים על מידת ההסטה כוללים בעיקר את ההיבטים הבאים:

(1) עובי ריתוך ומרווח בין נקודות ריתוך. ככל שהמרחק בין מפרקי הלחמה גדל, התנגדות ה-shunt עולה ומידת ה-shunt פוחתת. בעת שימוש במרווח נקודות קונבנציונלי של 30-50 מ'מ, זרם ה-shunt מהווה 25% עד 40% מסך הזרם, ומידת ה-shunt פוחתת ככל שעובי הריתוך יורד.

(2) מצב פני השטח של רכיבים מרותכים. כאשר יש תחמוצות או לכלוך על פני החלקים המרותכים, התנגדות המגע בין שני החלקים המרותכים עולה, והזרם העובר באזור הריתוך פוחת, כלומר, מידת ההסטה עולה. חומר העבודה יכול להיות מוחמץ, התזת חול או מלוטש.

05. אמצעי בטיחות

(1) למתג הרגל של מכונת הריתוך צריך להיות כיסוי מגן יציב כדי למנוע פעולה מקרית.

(2) יש להצטייד באתר שיעורי הבית בבלבול למניעת התזת ניצוצות.

(3) רתכים צריכים ללבוש משקפי מגן עם אור שטוח, כפפות, בגדי עבודה וכו' במהלך הריתוך

(4) יש לשמור על המקום בו מוצבת מכונת הריתוך יבשה, ולכסות את הקרקע בפלטות נגד החלקה.

(5) לאחר השלמת עבודת הריתוך, יש לנתק את החשמל, ולהאריך את מתג מי הקירור למשך 10 שניות לפני כיבוי. כאשר הטמפרטורה נמוכה, יש לנקז גם את המים שהצטברו בתוואי המים כדי למנוע הקפאה.