Точечная сварка листового металла: профессиональное руководство

Что такое точечная сварка?

Точечная сварка листового металла использует технику электрического сопротивления для соединения частей листа в единую сборочную единицу. При сварке тонкого металла главная цель — избежать деформации, прогаров и чрезмерной зоны термического влияния (ЗТВ), обеспечивая при этом достаточную механическую прочность шва. Зона термического влияния — это физическое свидетельство процесса, которое может проявляться в виде небольших ожогов на листе. Иногда она видна как небольшая вмятина на поверхности, где металл расплавился и сросся под давлением наконечника сварочного аппарата. Эти вмятины могут оставаться нетронутыми на деталях, не требующих декоративной поверхности.

Какое оборудование используется для точечной сварки листового металла?

Оборудование для точечной сварки состоит из держателей инструментов и электродов. Держатели надежно фиксируют электроды и поддерживают опциональные водяные шланги для их охлаждения. Способы крепления включают легкие, веселообразные, универсальные и обычные смещенные держатели. Электроды обычно изготавливаются из низкоомных сплавов, преимущественно меди, и имеют различные формы и размеры в зависимости от применения. Свариваемые детали (заготовки) должны проводить электричество. Их ширина обычно составляет от 5 до 50 дюймов по длине горла сварочного аппарата, толщина — от 0,008 до 1,25 дюйма.

Как работает точечная сварка листового металла?

Процесс не сложен: используется тепло, возникающее при прохождении электрического тока через зону контакта двух листов. Сварка возможна для различных материалов: низкоуглеродистой стали, оцинкованной стали, нержавейки и др., с разной толщиной. Требуется точечный сварочный аппарат.

Два медных электрода концентрируют ток через металл и зажимают заготовки. На отдельную точку уходит доля секунды. На качество влияют: покрытие поверхности, толщина материала, чистота и форма наконечника электрода. Чем меньше наконечник, тем выше качество шва, но выше вероятность вмятины, требующей косметической обработки. Чем больше наконечник, тем чище шов, но он может быть слабее из-за рассеивания энергии на большей площади.

Применение точечной сварки

Помимо листового металла, точечная сварка применяется для сварки волокнистой сетки или проволоки. Толстый металл сложнее варить — тепло быстрее рассеивается. Изделия из листового металла (ведра) после сварки могут иметь видимые следы. Степень их проявления зависит от металла. Количество сварочных токов также варьируется: для алюминиевых сплавов требуются более высокие токи из-за высокой тепло- и электропроводности, что требует более мощного трансформатора.

Самое распространенное применение — производство кузовных деталей в автомобилестроении. Большинство операций по формированию кузова — это сварка листового металла. Процесс полностью автоматизирован и широко используется в промышленных роботах на сборочных линиях. Также применяется в медицине (ортодонтия) и для производства аккумуляторных элементов (никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные).

Советы по точечной сварке листового металла

Чтобы предотвратить деформацию и прогары, не следует качать или вилять горелкой. Чем дольше дуга действует на участок, тем сильнее он нагревается. Двигайте наконечник по прямой линии со скоростью, обеспечивающей хороший профиль шва. Метод «отталкивания» горелки МИГ направляет проволоку к более холодному краю металла, в отличие от «притягивания», когда проволоку направляют в более горячую зону, повышая риск пробоев.

Можно использовать подложочные планки (chill bars) для быстрого отвода тепла, уменьшения ЗТВ и риска прогаров. Положите планку из алюминия или меди на зону термического влияния — они лучше рассеивают тепло.