Hàn điểm là một trong những quy trình hàn điện trở được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất công nghiệp. Nó thường được sử dụng trong linh kiện ô tô, chế tạo kim loại tấm, phần cứng, thiết bị gia dụng, đồ nội thất, điện tử, sản phẩm năng lượng mới và các ngành công nghiệp khác.

Không giống như hàn laser sử dụng năng lượng laser tập trung để làm nóng chảy kim loại, hàn điểm sử dụng nhiệt điện trở sinh ra khi dòng hàn đi qua vùng tiếp xúc giữa các phôi kim loại. Áp lực được tác dụng thông qua các điện cực để tạo thành mối hàn cục bộ.

Hiểu nguyên lý làm việc của máy hàn điểm có thể giúp nhà sản xuất lựa chọn thiết bị phù hợp theo vật liệu, độ dày, yêu cầu về điểm hàn, khối lượng sản xuất và chu kỳ sản xuất. Nó cũng cung cấp cơ sở cho việc điều chỉnh thông số hàn và bảo trì thiết bị.

1. Máy hàn điểm hoạt động như thế nào?

Hàn điểm là một quá trình hàn điện trở điển hình. Trong quá trình hàn, hai hoặc nhiều phôi kim loại được chồng lên nhau và các điện cực tạo áp lực lên phôi. Đồng thời, nguồn điện hàn cung cấp dòng điện hàn cao qua các phôi.

Khi dòng điện đi qua kim loại, điện trở trong phôi và tại các bề mặt tiếp xúc sẽ tạo ra nhiệt. Mối quan hệ cơ bản có thể được mô tả bằng phương trình gia nhiệt Joule :

Q = I⊃2;Rt

Ở đâu:

• Q = nhiệt sinh ra

• I = dòng hàn

• R = điện trở ở vùng hàn

• t = thời gian hàn

Khi đủ nhiệt được tạo ra trong khu vực hàn, kim loại cục bộ đạt đến nhiệt độ thích hợp và tạo thành một cục hàn nóng chảy. Sau khi dòng điện dừng lại, các điện cực tiếp tục tạo áp lực trong khi điểm hàn nguội đi và đông đặc lại, tạo thành mối hàn điểm cuối cùng.

Vì vậy, chất lượng hàn điểm không được xác định chỉ bởi một thông số. Nó phụ thuộc vào sự kết hợp của dòng điện hàn, thời gian hàn, áp suất điện cực, tính chất vật liệu, tình trạng điện cực và các yếu tố quy trình khác..

2. Các giai đoạn chính của quy trình hàn điểm là gì?

Một chu trình hàn điểm hoàn chỉnh thường bao gồm một số giai đoạn cơ bản.

Tiếp cận và ép điện cực

Các điện cực trên và dưới di chuyển vào vị trí và tạo áp lực lên phôi. Điều này cải thiện sự tiếp xúc giữa phôi và điện cực.

Dòng điện hàn

Nguồn điện hàn cung cấp dòng điện qua phôi. Điện trở ở vùng tiếp xúc tạo ra nhiệt cục bộ.

Hình thành hạt hàn

Khi nhiệt tiếp tục tích tụ, nhiệt độ của vùng hàn tăng lên và hình thành vùng nóng chảy cục bộ. Đây được gọi là nugget hàn.

Giữ và làm mát

Sau khi dòng hàn dừng lại, các điện cực tiếp tục tạo áp lực. Các hạt hàn nguội đi và đông đặc lại dưới áp lực.

Giải phóng điện cực

Khi mối hàn đã ổn định, các điện cực sẽ nhả phôi và máy chuyển sang chu trình hàn tiếp theo.

Trong sản xuất tự động, các giai đoạn này có thể được lập trình và lặp lại tự động để đạt được tốc độ cao, hàn đa điểm.

3. Tại sao máy hàn điểm có thể tạo ra mối hàn ổn định?

Cốt lõi của hàn điểm là tạo ra nhiệt đủ và được kiểm soát trong khu vực hàn.

Theo phương trình gia nhiệt Joule, dòng điện hàn có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình sinh nhiệt. Việc tăng dòng điện làm tăng lượng nhiệt sinh ra ở vùng hàn, đồng thời thời gian hàn cũng ảnh hưởng đến tổng lượng nhiệt đầu vào.

Tuy nhiên, dòng điện cao hơn và thời gian hàn dài hơn không nhất thiết tạo ra mối hàn tốt hơn.

Nếu dòng hàn quá thấp hoặc thời gian hàn quá ngắn, điểm hàn có thể quá nhỏ dẫn đến cường độ mối hàn không đủ.

Nếu dòng điện quá cao hoặc thời gian hàn quá lâu sẽ xảy ra các vấn đề như:

• Sự bắn tung tóe quá mức

• Đốt cháy

• Thụt lề quá mức

• mòn điện cực

• Hình thành mối hàn không ổn định

có thể xảy ra.

Vì vậy, thực tế sản xuất đòi hỏi phải có sự cân bằng hợp lý giữa dòng điện hàn, thời gian hàn và áp suất điện cực..

4. Vai trò của áp suất điện cực trong hàn điểm là gì?

Áp suất điện cực là một thông số quan trọng trong quá trình hàn điểm.

Áp suất điện cực giúp:

• Kẹp các phôi lại với nhau

• Cải thiện tiếp xúc điện

• Ổn định vùng hàn

• Kiểm soát điện trở tiếp xúc

• Hỗ trợ hình thành và làm mát hạt hàn

Nếu áp suất điện cực quá thấp, sự tiếp xúc kém giữa các phôi có thể làm tăng điện trở cục bộ và dẫn đến nhiệt độ quá cao, bắn tung tóe hoặc cháy.

Nếu áp suất điện cực quá cao, nó có thể làm giảm điện trở hữu hiệu trong khu vực hàn và ảnh hưởng đến quá trình sinh nhiệt. Nó cũng có thể gây ra vết lõm điện cực quá mức.

Do đó, dòng điện hàn, thời gian hàn và áp suất điện cực phải được điều chỉnh cùng nhau tùy theo vật liệu và độ dày của phôi.

5. Các thông số hàn chính của máy hàn điểm là gì?

Khi vận hành máy hàn điểm, một số thông số đặc biệt quan trọng.

Dòng điện hàn

Dòng điện hàn quyết định lượng dòng điện đi qua phôi và là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhiệt hàn.

Thời gian hàn

Thời gian hàn xác định thời gian dòng hàn tác dụng lên phôi và ảnh hưởng trực tiếp đến tổng lượng nhiệt đầu vào.

Áp suất điện cực

Áp suất điện cực ảnh hưởng tới điều kiện tiếp xúc và điện trở tại vùng hàn.

Kích thước và hình dạng điện cực

Đầu điện cực ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ dòng điện và kích thước điểm hàn.

Trình tự hàn

Các thông số như thời gian ép, thời gian hàn, thời gian giữ và cấu hình dòng điện nhiều giai đoạn có thể ảnh hưởng đến độ ổn định tổng thể của mối hàn.

Các thông số này phải được cấu hình theo vật liệu, độ dày, cấu trúc mối nối, yêu cầu mối hàn và điều kiện sản xuất.

6. Tại sao các kim loại khác nhau lại yêu cầu các thông số hàn điểm khác nhau?

Các kim loại khác nhau có độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt, điện trở và điều kiện bề mặt khác nhau. Kết quả là chúng hoạt động khác nhau trong quá trình hàn điểm điện trở.

Các vật liệu phổ biến bao gồm:

• Thép không gỉ

• Thép carbon thấp

• Thép mạ kẽm

• Hợp kim nhôm

• Đồng và hợp kim đồng

Ngay cả khi sử dụng cùng dòng điện hàn và áp suất điện cực, hiệu suất hàn đạt được có thể khác nhau đáng kể.

Độ dày của vật liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình hàn.

Do đó, các thông số hàn điểm không nên được sao chép đơn giản từ vật liệu hoặc phôi này sang vật liệu hoặc phôi khác. Nên thử nghiệm hàn thực tế để xác định các thông số quy trình phù hợp.

7. Tại sao mối hàn điểm đôi khi có độ bền yếu, chất lượng không đồng đều hoặc bị bắn tóe quá mức?

Các vấn đề hàn điểm thường gặp bao gồm:

• Mối hàn yếu

• Điểm hàn không đều

• Độ bền mối hàn không đủ

• Sự bắn tung tóe quá mức

• Thụt điện cực quá mức

• Sự hình thành điểm hàn không ổn định

Những vấn đề này không nhất thiết phải do chính máy hàn gây ra.

Nguyên nhân có thể bao gồm:

Dòng hàn không chính xác, thời gian hàn không phù hợp, áp suất điện cực không phù hợp, điện cực bị mòn, dầu hoặc tạp chất trên bề mặt phôi, định vị phôi không chính xác và các thông số hàn không phù hợp.

Ví dụ, khi đầu điện cực bị mòn, mật độ dòng điện thực tế và điều kiện tiếp xúc có thể thay đổi, dẫn đến chất lượng mối hàn không nhất quán.

Khi xảy ra sự cố về hàn, nhà sản xuất nên kiểm tra thiết bị, thông số hàn, điện cực, tình trạng phôi và quy trình vận hành thay vì cho rằng ngay máy hàn bị lỗi.

8. Các loại máy hàn điểm phổ biến

Các loại máy hàn điểm điện trở khác nhau có sẵn cho các ứng dụng công nghiệp khác nhau.

Máy hàn điểm điện trở AC

Máy hàn điểm AC sử dụng nguồn điện hàn xoay chiều thông thường. Chúng có công nghệ hoàn thiện và phù hợp với nhiều ứng dụng hàn điện trở đa năng.

Máy hàn điểm DC biến tần tần số trung bình

Công nghệ biến tần tần số trung bình giúp kiểm soát nguồn điện hàn chính xác hơn và có thể mang lại phản ứng hàn nhanh và đầu ra dòng điện ổn định.

Những máy này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi tính nhất quán trong hàn, hiệu quả sản xuất và kiểm soát quy trình.

Máy hàn điểm phóng điện tụ điện

Máy hàn phóng điện bằng tụ điện lưu trữ năng lượng điện và giải phóng điện năng nhanh chóng trong quá trình hàn. Chúng có thể phù hợp cho các ứng dụng hàn chính xác nhất định cần giải phóng năng lượng trong thời gian ngắn.

Thiết bị hàn điểm tự động

Thiết bị hàn điểm tự động có thể tích hợp hệ thống cấp liệu, thiết bị định vị, robot, cấu trúc nhiều trạm hoặc các hệ thống tự động hóa khác.

Loại thiết bị này phù hợp cho sản xuất số lượng lớn và các ứng dụng yêu cầu hoạt động hàn lặp lại.

Không có máy hàn điểm nào tốt nhất cho mọi ứng dụng. Thiết bị nên được lựa chọn theo vật liệu, độ dày, yêu cầu điểm hàn, chu kỳ sản xuất và nhu cầu tự động hóa.

9. Các nhà sản xuất có thể cải thiện tính nhất quán của mối hàn bằng cách nào?

Đối với sản xuất hàng loạt, tính nhất quán của mối hàn thường quan trọng hơn hiệu suất của một mối hàn đơn lẻ.

Một số yếu tố có thể giúp cải thiện độ ổn định của hàn điểm.

Tối ưu hóa các thông số hàn

Đặt dòng hàn, thời gian hàn và áp suất điện cực theo phôi thực tế.

Duy trì tình trạng điện cực

Kiểm tra các đầu điện cực thường xuyên và sửa chữa, thay thế hoặc sửa chữa chúng khi cần thiết.

Duy trì phôi sạch

Dầu, quá trình oxy hóa, bụi và các chất ô nhiễm khác có thể ảnh hưởng đến chất lượng tiếp xúc điện và mối hàn.

Cải thiện vị trí phôi

Định vị chính xác giúp duy trì vị trí mối hàn và điều kiện hàn nhất quán.

Thực hiện bảo trì thiết bị thường xuyên

Thường xuyên kiểm tra hệ thống điện, hệ thống khí nén, hệ thống làm mát, điện cực và các bộ phận cơ khí.

Đối với sản xuất số lượng lớn, hệ thống tải tự động, đồ gá chuyên dụng và hàn đa điểm có thể cải thiện hơn nữa tính nhất quán của mối hàn và hiệu quả sản xuất.

10. Làm Thế Nào Để Chọn Máy Hàn Điểm Phù Hợp?

Việc lựa chọn máy hàn điểm không nên chỉ dựa vào công suất định mức của thiết bị.

Các nhà sản xuất nên xem xét:

Vật liệu → Độ dày phôi → Số điểm hàn → Độ bền mối hàn yêu cầu → Chu trình sản xuất → Mức độ tự động hóa → Cấu hình thiết bị

Để sản xuất hàng loạt các sản phẩm phần cứng và kim loại tấm thông thường, máy hàn điểm thủ công tiêu chuẩn có thể là đủ.

Đối với sản xuất khối lượng lớn với các hoạt động hàn lặp đi lặp lại, máy hàn điểm biến tần tần số trung bình hoặc hệ thống hàn điện trở tự động có thể phù hợp hơn.

Nếu một sản phẩm yêu cầu nhiều điểm hàn hoặc hàn lặp đi lặp lại tốc độ cao, nhà sản xuất có thể xem xét các giải pháp hàn đa điểm, súng kép, kiểu bệ, kiểu giàn hoặc các giải pháp hàn điểm tùy chỉnh khác.

Đối với các công ty làm việc với nhiều vật liệu và phôi phức tạp, nên thử nghiệm mẫu thực tế trước khi mua thiết bị.

11. Tại sao bạn nên tiến hành kiểm tra mối hàn trước khi mua máy hàn điểm?

Thông số kỹ thuật của thiết bị có thể cung cấp thông tin hữu ích nhưng chúng không thể dự đoán đầy đủ hiệu suất hàn thực tế của một phôi cụ thể.

Thử nghiệm mẫu thực tế có thể giúp xác minh:

• Độ bền mối hàn

• Kích thước mối hàn

• Tính nhất quán của mối hàn

• Mức độ bắn tung tóe

• Thụt điện cực

• Độ ổn định hàn liên tục

• Thời gian chu kỳ hàn

• mòn điện cực

• Hiệu quả sản xuất tổng thể

Việc thử nghiệm mẫu cho phép nhà sản xuất xác định xem thiết bị có phù hợp với yêu cầu sản xuất thực tế của họ hay không trước khi đầu tư.

Nó cũng có thể cung cấp tài liệu tham khảo thực tế cho việc cài đặt thông số hàn trong tương lai.

Máy hàn điểm PDKJ: Thiết bị phù hợp với yêu cầu hàn của bạn

PDKJ là nhà sản xuất máy hàn chuyên nghiệp cung cấp máy hàn điểm biến tần trung tần, máy hàn điểm điện trở AC, máy hàn phóng điện tụ điện và thiết bị hàn điện trở tự động.

Dựa trên của khách hàng vật liệu, độ dày, yêu cầu về điểm hàn, chu trình sản xuất và nhu cầu tự động hóa , PDKJ có thể đề xuất giải pháp hàn điểm phù hợp.

Trước khi mua thiết bị, khách hàng có thể cung cấp ảnh phôi, bản vẽ hoặc mẫu thực tế. PDKJ cung cấp dịch vụ đánh giá quy trình hàn miễn phí và thử nghiệm mẫu để xác minh hiệu suất hàn trước khi lựa chọn thiết bị.

Bằng cách đánh giá phôi thực tế trước rồi khớp cấu hình thiết bị, nhà sản xuất có thể giảm rủi ro khi lựa chọn thiết bị và cải thiện tính nhất quán của mối hàn, hiệu quả sản xuất và hiệu suất hàn tổng thể.

Nếu bạn có yêu cầu về máy hàn vui lòng liên hệ Ms. Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

Điện thoại: +86- 13631765713