Продольные сварочные станки: типы, функции и преимущества

Что такое продольный сварочный станок?

Продольный сварочный станок (longitudinal welding machine), также называемый продольным шовным аппаратом (longitudinal seam welder) или аппаратом контактного шовного сварки (resistance seam welding machine), предназначен для сварки стыковочных поверхностей, таких как металлические листы. Продольные сварочные станки последовательно соединяют похожие или разные металлы и прессуют их с выделяемым теплом. Процесс шовной сварки в продольных станках — это вид электрического контактного сварки. Электрическое контактное сварку (ERW) подразделяется на 4 типа: точечное контактное сварку, проекционное контактное сварку, шовное контактное сварку и стыковое контактное сварку. Особенности ERW рассмотрим ниже.

Сварочный процесс в продольном шовном аппарате называется шовной сваркой. Шов может быть наложным швом (overlap) или стыковым швом (butt). Процесс начинается с одного конца. Обычно продольные сварочные станки выполняют обработку металлических листов прогрессивно и автоматически. Контактное шовное сварку — самый распространенный метод среди ERW. Сварка в продольном станке очень долговечна, так как шов ковается под действием тепла и давления. Сварочные швы, созданные продольными швными аппаратами, обычно становятся сильнее исходных базовых металлов. Типичные применения — массовое производство круглых и прямоугольных стальных труб и листов, например, выхлопных систем и огнетушителей.

Что такое сварка и ERW?

Сварка — промышленный процесс плавления и сборки металлов или термопластов. Многие методы требуют высоких температур для плавления материалов. Есть и другие стили, как трение (friction welding), соединяющие металлы при комнатной температуре. Источники энергии определяют типы и эффективность: электрические, химические, трение, лазеры, ультразвук.

Среди множества методов продольная шовная сварка — один из типов ERW (Electric Resistance Welding). ERW постоянно соединяет металлы нагреванием и плавлением в шве электрическим током. Обычно контактное сварку эффективно и мало загрязняет, но пригодно только для тонких материалов.

Как работает продольный сварочный станок?

Когда два или более металлических листа или заготовки формируются и прессуются вместе, поверхностные неровности создают электрическое сопротивление в зазоре, нагревая и плавив металл в шве (соединении). Это сопротивление называется контактным сопротивлением. Ток в сварочной системе важен для продольного станка. Эффективность и количество тепла в шве зависят от величины тока. Как и в точечном контактном сварке, шовное контактное сварку требует медных электродов. Процесс обычно использует два дисковидных электрода, вращающихся, пока металл проходит через зазор между ними. В этом состоянии медные электроды поддерживают постоянный контакт с металлом для долговечных швов, а также двигают или поддерживают движение металла в продольном станке.

Источник питания: в продольном станке трансформатор подает энергию в шов в виде высокого тока переменного тока и низкого напряжения. Швы (соединения) металлических деталей имеют высокое электрическое сопротивление — зоны нагрева, плавления и сплава. Затем полуплавленная область на поверхностях листов подвергается заданному давлению и формирует зону плавления, завершая постоянное, равномерное сварочное соединение. Многие продольные станки используют водяное охлаждение для электродов, трансформатора и узлов, так как тепло постоянно выделяется при швной сварке.

В продольной швной сварке 2 режима: прерывистый (intermittent) и непрерывный (continuous). В непрерывном режиме валы работают постоянно, в прерывистом — способны двигаться в заданную точку и производить каждый шов.

Преимущества продольного сварочного станка

Во-первых, продольный швной аппарат не требует приваривания (tack welding), легко выполняет сборку стальных труб или плоских материалов. Аппарат обеспечивает автоматизированную сварку, применяется в широком спектре: производство котлов, газовых баллонов. Доступно много методов: MIG, TIG, плазма, лазер. Подходит для многих металлов: нержавейка, тонкая сталь, алюминий, латунь, медь, свинец, цинк. При линейной швной сварке исключается необходимость в начальных и конечных кратерах шва, вся длина шва равномерна, окраска нержавейки также устраняется.

Недостатки продольного швного сварочного станка

Несмотря на эффективность и популярность, есть недостатки. Например, доступны только прямые сварочные линии или равномерно изогнутые линии из-за дизайна валов. Есть ограничения по толщине листов. Станок становится неэффективным, когда толщина листа достигает 3 мм.