Точечная сварка – вид контактного метода сваривания деталей, получивший широкое распространение в быту и промышленной сфере деятельности человека. Она применяется для сборки конструкций из арматуры, сваривания деталей из металла в автомобиле-и самолетостроении. Также подобный вид сварки нашел применение при починке транспорта.
Это объясняется простотой и эффективностью метода. Точечная сварка проводится с помощью специализированно аппарата контактной сварки, для управления которым нужно пройти соответствующее обучение и набрать квалификацию. В работе существуют тонкости, которые обязательно нужно знать специалисту, чтобы обеспечить надежность и аккуратность сварного шва, что напрямую влияет на качество конструкции. Подобрать аппарат можно, перейдя по ссылке.
Физика процесса контактной точечной сварки
Принцип работы основан на свойствах электротока, протекающего сквозь детали. Задача машины для контактной точечной сварки сводится к реализации следующих процессов:
- создание приемлемого сжатия заготовок электродами
- в момент сваривания подача токов с большим значением ампер
- охлаждение электродов, чтобы они не расплавились под воздействием большой температуры
Известно, что ток, проходя через материал, нагревает его. Чем больше ток, тем выше нагрев. В случае с точечной контактной сваркой проводниками являются свариваемые заготовки. Их накладывают друг поверх друга, зажимают электродами и подают напряжение.
За счет малого сопротивления участка стыка деталей, то при протекании напряжения всего несколько вольт, проходит ток более сотни тысяч ампер (точный параметр определяется источником питания). Такие величины электротока приводят к сильному нагреву металла, который под воздействием тепла размягчается. Большое давление под воздействием электродов создает условия для взаимной диффузии размягченных материалов заготовок.
Способы выполнения контактной точечной сварки
Альтернативным названием точечной контактной сварки является спот-сварка. Этот метод эффективно показал себя в автомобилестроении и ремонте автомобилей любых марок. Прихват деталей осуществляется всего за несколько минут. Это значительно увеличивает скорость изготовления сварных конструкций из металла или корпусных деталей.
Контактная сварка бытового уровня способна варить заготовки из металла, толщиной в пределах 0,1-6 мм. Промышленное оборудование для SPOT-сварки может работать с металлическими деталями, толщиной до 20 мм. Они используются в заводских цехах тяжелой промышленности. Такие аппараты обладают более высоким ресурсом по сравнению с бытовыми сварочными устройствами. Способы СПОТ-сварки зависят от вида подведения электротока к поверхности детали. Существуют двусторонний и односторонний метод SPOT-сварки. Каждый из них используется в конкретных случаях.
Двусторонняя SPOT-сварка
Двусторонний метод применяется для сваривания 2 заготовок без каких-либо препятствий. Заготовки с заданным усилием зажимают между электродами. В этом случае электроток подводится с двух сторон будущей конструкции. Этим описываемый способ spot-сварки обязан своим названием. Он применяется при сваривании деталей небольшого размера, узлов с отбортовкой, а также открытых соединений.
Двусторонний зажим деталей обеспечивает необходимое усилие для образования надежной сварки. Этим двусторонний способ спот-сварки подтверждает высокую эффективность полученного результата. Однако недостаток представленного метода заключается в ограниченной длине клещей для точечной сварки, используемых для зажима заготовок. Поэтому двусторонняя сварка сварки является не подходит для работы с крупными деталями.
Односторонняя SPOT-сварка
Если свариваемые детали являются частью закрытого аппаратного узла, и нет возможности расположить их таким образом, чтобы обеспечить подвод электродов с двух сторон, используется односторонний способ контактной точечной сварки. Его применяют для сваривания конструкций любого размера. Ограничения существуют только по толщине. Благодаря тому, что электроды сварки прикладываются с одной стороны заготовок, нет зависимости от длины щупа. Это и позволяет сваривать детали любого размера.
В процессе сварки ток распределяется между двумя свариваемыми заготовками, а нагрев обеспечивается от части электротока, протекающего из нижней детали. Чтобы улучшить качество сварки, в месте установки электродов устанавливается специальная прокладка из меди. Она увеличивает технические параметры тока, протекающего между заготовками. За счет этого увеличивается прочность сварки. Односторонний метод сварки имеет следующие преимущества:
- высокая производительность
- низкая потребление энергии за счет малой площади сварочного контура
- симметричность процесса обуславливает снижение деформации заготовок
Недостаток – часто нужное усилие невозможно предоставить. Поэтому во многих случаях качество односторонней сварки уступает двустороннему методу. Современные машины контактной точечной сварки способны варить заготовки разной толщины. В этом случае электроды нужно расположить подальше друг от друга, чтобы предупредить наружный выплеск расплавленного металла.
Режимы контактной точечной сварки
В условиях завода или обычного гаража для контактной точечной сварки используют специализированные машины. Таковыми являются аппарат точечной сварки Telwin ALUSPOTTER 6100, FoxWeld МТ-25 – машина контактной сварки, ручные клещи для точечной сварки TECNA 7915, подвесные точечные сварные клещи TECNA 7913 и так далее. Существует мягкий и жестким режим спот-сварки. Основные технические характеристики, на которые нужно обратить внимание сварщику, описаны в таблице ниже.
| Технические значения | Усилия сжатия | Сила тока | Время сваривания | Диаметр рабочего элемента электрода |
| Описание | Обеспечивает надежный контакт между заготовками, а также создает их деформацию, что препятствует попаданию в зазоры расплавленного металла. Зависит от вида металла и толщины деталей. | Определяется химическим составом материала деталей и их общей толщиной. | Состоит в прямой зависимости от размера сварной точки в ядре контакта. | Понимается та часть заготовки, которая находится в контакте с рабочими поверхностями электрода. Этот технический аспект учитывается профессиональными сварщиками. |
Представленные технические величины в процессе сварки обязательны к исполнению! Даже минимальное отклонение от параметров может обернуться низким качеством сварки. Подбирать параметры нужно с учетом толщины материала. Их прямая зависимость описана в специализируемых таблицах, которые обязательно должны быть на рабочем месте профессионального сварщика.
Возможности контактной точечной сварки
Нужно обратить внимание, что оборудование для такого вида сварки должно иметь качественную систему охлаждения электродов. Охлаждение используется водяное (в редких случаях воздушное). Вода для охлаждения электродов должна соответствовать качеству по ГОСТу 297 – 80Е. Если все условия соблюдены контактная точечная сварка имеет следующие возможности:
- сварка черных и цветных металлов
- сваривание нержавеющих металлов
- сварка разнородных металлов
- сварка деталей с разной толщиной
Описываемый вид сварки представляет собой относительно безопасный процесс. Особые меры безопасности в ее случае не требуются. Однако нужно учитывать, что оборудование, предназначенное для таких видов работ, подключается к высоковольтной сети. Соответственно, от сварщика требуются соблюдение правил работы в таких сетях.
Вывод
Контактная точечная сварка – эффективный и простой процесс сваривания деталей, основанный на физических законах. Применяется в промышленной и бытовой сфере, легко поддается автоматизации. Во время сварки таким методом нужно обратить внимание на определенные технические характеристики как сварного оборудования, так и заготовок. В таком случае качество сварки будет максимально высоким. Также необходимо соблюдать элементарные правила безопасности работы с электрооборудованием.
