Автоматизированное контактное сварка: инструменты, применение и преимущества

Для чего используется автоматизированный контактный сварочный аппарат?

Автоматизированный контактный сварочный аппарат (automated resistance welder) — сварочная машина для постоянного соединения множественных металлических деталей термоэлектрическим процессом с электрическим током и регулируемым давлением. Существуют роботизированные, полуавтоматические и полностью автоматические контактные сварочные машины, автоматически передающие правильный ток через сварочный шов с выделением тепла. Время сварки и давление на шве точно контролируются в автоматизированном аппарате.

Автоматизированный контактный сварочный аппарат также известен как ERW-машины (Electric Resistance Welding). В автоматизированных аппаратах, разных типов и размеров, грани металлических деталей плавится и соединяются. Распространенные методы: точечная сварка, шовная сварка, проекционная сварка, контактная сварка (flash welding), ударная сварка (upset welding). Автоматические ERW-операции широко используются для производства стальных труб, авто- и авиадеталей, многих промышленных производственных и сборочных линий.

Зачем нужен автоматизированный контактный сварочный аппарат?

Автоматизированные контактные сварочные аппараты дают быстрый производственный цикл и непрерывную точность. С автоматизацией и роботизацией в современных контактных сварочных машинах процесс соединения металлов критически и просто контролируется для оптимизации постоянного качества и эффективности производства. Также для металлообработки в этих аппаратах не нужны наполнительные материалы для формирования связей — более экономично.

Помимо экономии времени и затрат на наполнители, автоматизированные контактные аппараты универсальны, делая их популярным решением для широкого спектра применений: от сварки перекрестных проводов, автодеталей до нитей накаливания ламп. Для материалов вроде листового металла автоматический точечный аппарат — отличный выбор. Еще одна сила — способность обрабатывать три и более толщин материалов одновременно, эффективно и точно сваркивая продукт.

Процесс электрического контактного сварки (ERW)

В процессе ERW автоматизированный аппарат использует электроды, обычно из медных сплавов, для передачи тока через грани металлических деталей. Медь используется из-за идеальной теплопроводности и низкого электрического сопротивления, что заставляет тепло сварки работать на материале, а не на электроде. Каждый сварочный цикл медный электрод охлаждается в основном водой, проходящей через проводящие инструменты в автоматизированном аппарате.

Поскольку энергия концентрируется на сварочном шве на поверхностях металлов, материал плавится от тепла. В автоматизированном аппарате под контролем точное давление добавляется к шву, формируя силу для эффективного соединения. Подача высокой плотности тока в шов (как в контактной сварке) плавит материал и формирует качественный шов быстро. Материал, в основном листовый металл, получает постоянное и прочное соединение после остывания и затвердевания расплавленного шва.

Разные типы автоматических контактных сварочных аппаратов

С развитием автоматизированных сварочных машин и технологий ERW на рынке много ERW-оборудования для разных применений соединения металлов. Например: автоматические точечные сварочные аппараты, швные, контактные (flash), проекционные. Отличаются геометрией шва и способом приложения давления к шву.

● Точечный сварочный аппарат (Spot Welding Machine):

Самый распространенный автоматический контактный сварочный аппарат для соединения множественных листовых металлов нагреванием. На «точке» плавления металлов давление приложено под точным контролем. Как идеальное решение для высокообъемного сварочного производства, классический метод ERW широко используется в авто-, авиа-, медпроизводстве, электронике, ж/д. Особенно в автопроме — более века.

● Швной сварочный аппарат (Seam Welding Machine):

Автоматический швной аппарат — тип точечных контактных аппаратов, использующий «колесообразный электрод» (wheel-shaped electrode) для передачи тока и силы на шов. Очевидное отличие от обычной точечной сварки — металлические детали вращаются между электродами при прохождении тока в швном аппарате. Автоматизированный аппарат точно подает заданный сварочный ток и контролирует время сварки — отличное решение для наложенных швов, швов и отдельных точечных швов через заданные интервалы.

● Проекционный сварочный аппарат (Projection Welding Machine):

Аналогично предыдущему, использует тепло от электрического сопротивления тока и контролируемое давление для формирования шва. ERW-процесс использует проекции, выдавливания или пересечения для концентрации тепловой энергии в сварочном шве. Каждый раз при достаточном сопротивлении в шве проекции коллапсируют, образуя сварочное ядро (weld nugget). Проекционные аппараты широко используются для листов, перекрестных проводов, применений пересечения материалов.

● Контактный сварочный аппарат (Flash Welding Machine):

Автоматизированный контактный аппарат, использующий вспышки (flashing action). Значительно высокая плотность тока концентрируется на крошечных контактных точках листовых металлов. Когда вспышка начинается, дополнительная сила приложена к шву, все движущиеся части работают вместе на заданной высокой скорости под контролем. Сильное преимущество вспышечного аппарата — короткое время упрочнения (upset time), когда примеси и оксиды в базовых материалах выдавливаются для создания качественного шва при сближении листовых металлов.