123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

03_2-3 Odporové svařování

Práce se zabývá stanovením oblasti svařování při odporovém bodovém svařování nepozinkovaných a žárově pozinkovaných vysoko pevných ocelových jemných plechů. Výsledky byly zjišťovány pro kleště napájené střídavým proudem (50 Hz). Zvláštní pozornost byla při tom věnována vlivu svařovacích parametrů, síly elektrod a svařovacího času na oblast nastavení svařovacího proudu. Oblasti svařování byly sestaveny do dvou- a třírozměrových diagramů.

V dalším příspěvku se pojednává o výzkumných pracích v odporovém bodovém a odporovém výstupkovém svařování hořčíkových slitin. Zatím je k dispozici k odporovému bodovému svařování jen málo srovnatelných zkušeností a nedostatečné znalosti pro zpracování a svařitelnost, zejména ve vztahu k nově vyvinutým licím a protlačovacím slitinám. Svařovací zkoušky se uskutečnily na tlakově litých slitinách MgAl9Zn (AZ91) a MgAl6Mn (AM60) a dále na protlačovací slitině MgAl3Zn (AZ31) při tloušťkách 2,2 a 2,5 mm. Zjišťován byl vliv povrchového zpracování spojového místa na kvalitu bodového svaru a na životnost elektrod. Vyšetřované hořčíkové slitiny měly zásadně dobrou svařitelnost pro odporové bodové svařování, při tom stav povrchu měl rozhodující vliv na kvalitu svarů. To platí i pro výstupkové svařování, jestliže se zabrání prolomení výstupku v prvních svařovacích periodách.

Rostoucí používání nových jakostí ocelí (duální ocel, TRIP-ocel), vyšší požadavky na kvalitu výrobků a automatizace procesů vedly rovněž k novým vývojům strojů pro svařování na tupo s odtavením, které obvykle stojí na vstupu mořicích linek nebo v kontinuální válcovně. Referuje se o novém stroji FB 21. Tento stroj s integrovanými nůžkami, zařízením pro odstranění otřepů a se saňovou nástrojovou jednotkou je vhodný pro svařování pásů do 7 mm s maximální mezí kluzu 1200 MPa. Přes obtížné svařovací podmínky vlivem častých změn tloušťky, šířky a kvality plechu jsou zaznamenány jen řídké či žádné lomy svarů. Duální i TRIP-ocele je možno přes jejich vysoké obsahy C, Si a Mn úspěšně svařovat při správném přednastavení svařovacích podmínek. Při tom kontrolovaná atmosféra omezuje oxidaci a tepelné zpracování zabraňuje zkřehnutí svarového kovu.

Pro stavbu karosérií byly vyvinuty svařovací stroj pro výstupkové svařování se šestimístným otočným stolem a dva zdroje proudu každý až do 150 kA. Velké dráhy otevření pro vysoké nástroje a krátké přísunové cesty při svařování se realizují pomocí centrálního servomotorického nastavování zdvihů. To přestavuje svařovací hlavu velmi dynamicky a přesně do nejmenší možné vzdálenosti ke spodnímu dílu.

V dalším článku bylo popsáno jednoúčelové provedení pro výstupkové svařování. Svařovaný díl je z pozinkovaného plechu a připojuje se 14 kruhovými výstupky. Svařovací stroj v dvouhlavém provedení dodává svařovací proud do 300 kA a umožňuje přitlačovací sílu 15 000 daN. Dva výstupkové svařovací nástroje na bázi hydraulických vyrovnávacích nástrojů zajišťují, že každý výstupek má stejnou přitlačovací sílu.

Požadavek na strmé náběhy výroby v automobilovém průmyslu s hospodárnějšími systémy vynucuje trvalé změny automatizačních prvků v moderní spojovací technice. Zvýšený nástup zaznamenávají nyní elektromotorické pohony. Bezúdržbové a efektivní servomotory s integrovaným hřídelem jsou schopné nahradit pro tyto případy tlakový vzduch. Změny druhu pohonu přináší zřetelné výhody a nové možnosti.

U popisovaných AC-servokleští se pohyb ramen uskutečňuje pomocí třífázových motorů. Tím je možné kontrolovat nárůst síly a dráhu kleští v oblasti desetin mm. To umožňuje synchronizaci svařovacích parametrů v závislosti na síle a dráze elektrod. Na konci svařovacího cyklu se kleště na rozdíl od pneumatických nemusí plně otevřít, ale jen tolik, kolik je nutné pro další svařovací pozici. Produktivita se tím zvýší až o 15%. Nová koncepce řízení zvládá v prvé řadě přímou synchronizaci průběhů řízení odporového svařování a řízení kleští v reálném čase. Všechny parametry nutné pro svařovací proces jsou obsaženy v programu kleští. To výrazně snižuje nároky na programování. Je předností, že uživatel má plný přístup ke všem procesním parametrům a měřicím signálům pro každý jednotlivý svařovací bod. Umožňuje to úplné monitorování a dokumentaci k celkovému průběhu procesu. Externí řízení má nad to výrazně vyšší funkcionalitu. Přesné pozicování elektrody a cílená orientace síly elektrod na svařovací proces snižují opotřebení elektrodových čepiček, a tím zvyšují životnost.

Zkoušení odporových bodově svařovaných spojů je možné pomocí různých ultrazvukových metod dále optimalizovat. Předpokladem pro zkoušení bodových svarů v bezprostřední blízkosti výroby je robustní a spolehlivá senzorika. Fa Krautkrämer vyvinula pro tento účel dialogové zkušební hlavy, které pomocí zabudovaného paměťového čipu jsou automaticky zkušebním systémem rozpoznané. Tento systém může být pro mobilní použití spojen s notebookem. Aktuální stav nabízené techniky představují tři zkušební systémy pro různé požadavky. Pro stacionární zkoušení v automobilovém průmyslu se u mnoha uživatelů prosadil typ "USLT 2000D" (Desktop-PC) na bázi "Simattic Rack PC 840" od firmy Siemens. Software systému dává s přednastavenými kritérii hodnocení srovnatelný výsledek a přiřazuje jej ke svařenému bodu stanovenému v kontrolním plánu, jakmile se zkušební hlava posune k dalšímu bodu. Vyhovující procesní bezpečnost byla prokázána u vedoucích výrobců automobilů.

Na téma ochrana práce a zdraví je zaměřena další práce. S ohledem na emise příznivé pro prostředí se u odporových svařovacích zařízení s vysokými a nejčastěji pulzními výstupními proudy zaměřila pozornost na magnetická pole v prostředí. Od 01/06/2001 platný odborářský předpis BGV B11 "Elektromagnetická pole" obsahuje speciální, relativně komplexní směrnice pro hodnocení pulzujících polí. S ohledem na její použití byl zde uveden postup zaměřený na zvláštnosti odporového svařování. Srovnávají se souvislosti hustoty magnetických toků různých odporových svařovacích zařízení. Dále jsou posuzovány možnosti zjednodušeného zjišťování očekávané expozice pomocí vypracovaného katalogu pro přibližné určení magnetických polí v prostředí způsobených odporovými svařovacími zařízeními.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz