MFDC punktsvetsmaskin för fler-plåtbindning

Fler-plåtsvetsning är vanligt inom bilplåt, hårdvarukonstruktioner, elektriska komponenter, nya energidelar och tillverkning av hushållsapparater. När du använder enMFDC punktsvetsmaskin, stöter många fabriker på ett dolt problem: svetsmärket ser normalt ut på ytan, med synliga fördjupningar och svetsspår, men under drag-, avskalnings- eller destruktiv testning lossnar mittskiktet.

På produktionsgolvet beskrivs detta ofta som en kallsvets, falsk svets, brist på sammansmältning mellan skikten eller dålig bindning mellan skikten. Det är svårare att fånga upp än ett uppenbart ytfel eftersom det kanske inte syns från utsidan. Problemet kan bara uppstå under montering, lastning, vibration eller lång-användning, vilket kan påverka fogstyrkan och produktsäkerheten.

Utmaningen vid fler-plåtsvetsning är att svetsvärmen inte bara får bilda en svets på de yttre plåtarna. Den måste också nå och binda varje gränssnitt inuti stacken. Om ens ett inre gränssnitt misslyckas med att bilda en ordentlig svetsklump, minskar tillförlitligheten för hela fogen.

Ytfördjupningen kan se normal ut, medan mittskiktet inte är sammansmält

Vid punktsvetsning med två-ark finns det vanligtvis ett gränssnitt mellan ark-till-plåt att kontrollera. I tre-lagers eller fyra-lagersvetsning finns det fler gränssnitt. Ström och tryck måste passera genom de yttre arken och fortfarande verka effektivt på de interna gränssnitten. Om det inre lagret inte får tillräckligt med värme kan ytan visa ett svetsmärke medan det inre gränssnittet förblir svagt.

Av denna anledning bör fler-punktsvetsning inte bedömas enbart utifrån utseendet. Normal svetsfärg och normal fördjupning bevisar inte att varje lager är ordentligt sammanfogat.

Destruktiv testning avslöjar det verkliga problemet

Om svetsen är öppen och det yttre lagret visar tydlig sammansmältning medan mellanlagret förblir plant, utan rivmärken eller synliga klumparrester, är det inre gränssnittet sannolikt inte fäst ordentligt.

Detta är riskabelt i massproduktion eftersom operatörerna kanske inte kan upptäcka det visuellt. Under första-godkännande av stycke, avskalningsprovning, dragskjuvprovning eller tvärsnittsinspektion bör användas istället för att endast förlita sig på svetsens utseende.

När antalet lager ökar har värmen svårare att nå mittengränssnittet

Punktsvetsvärme alstras när ström passerar genom kontaktresistansen vid plåtgränssnitten. Med två ark koncentreras värmen vid ett gränssnitt. Med flera ark måste värme fördelas över flera gränssnitt.

Om ström, tid och tryck inte är korrekt matchade, kan värme koncentreras på det yttre lagret eller vid endast ett gränssnitt, medan mittgränssnittet inte smälter ihop tillräckligt. Resultatet är att ett lager kan sammanfogas, men ett annat lager förblir svagt.

Olja, oxid eller mellanrum mellan skikten kan lätt orsaka svag vidhäftning

När flera ark är staplade är de inre gränssnitten svåra att inspektera. Om det finns stämpelolja, anti-rostolja, oxid, damm, metallpartiklar, beläggningsrester, grader eller mellanrum mellan lagren, kommer den verkliga kontaktytan att minska.

I många fall är den synliga yttre ytan ren, men inte de inre kontaktytorna. När elektroden trycks ned kan stapeln verka klämd, medan luckor eller föroreningar fortfarande finns kvar inuti. Detta kan leda till dålig bindning mellan skikten.

Flerskiktssvetsning är mer känslig för elektrodernas tillstånd

När elektrodytan blir sliten, förstorad, felinriktad, förorenad eller oxiderad, ändras strömfördelningen. En två-plåtssvets kan fortfarande passera, men de interna gränssnitten i en fler-stapel är mer känsliga för värmefördelning. När elektrodens tillstånd ändras kan den interna svetsklumpen förskjutas eller bli mindre.

Om svetsar är acceptabla i början men dålig vidhäftning uppträder efter kontinuerlig produktion, kontrollera först elektrodytan, elektrodkylningen och den övre -nedre elektrodens inriktning.

Fördjupningen är djup, men svetsstyrkan är fortfarande låg

Detta innebär vanligtvis att den yttre plåten fick uppenbar värme eller tryck, men det inre gränssnittet bildade inte en ordentlig svets. Strömmen kanske inte har nått nyckelgränssnittet, eller för högt tryck kan ha minskat kontaktmotstånd och sänkt värmealstring.

En djup fördjupning betyder inte en stark svets. Vid flerskiktspunktsvetsning är den mest missvisande situationen en svets som ser stark ut på ytan men som inte har någon ordentlig klumpa inuti.

Det finns stänk, men lagren är fortfarande lösa efter skalning

Stänk betyder att svetsprocessen är instabil. Det kan komma från för hög ström, otillräckligt tryck, ytförorening eller ojämn kontakt mellan lagren. Stänk betyder inte att svetsen är starkare. Det kan visa att ett lokalt område överhettades medan andra gränssnitt fortfarande inte kunde binda.

I det här fallet kontrollerar du lagrets renhet och passar-först och justerar sedan ström, tid och tryck.

Vissa svetsar är starka och andra är svaga under samma inställningar

Om svetskvaliteten varierar mycket under samma parametrar är problemet vanligtvis inte bara "för lite ström". Mer sannolika orsaker inkluderar instabil plåtpassning-, lösa verktyg, elektrodslitage, materialbatchvariationer eller inkonsekvent belastning av delar av operatören.

För denna typ av problem, kontrollera processkonsistens innan du ändrar parametrar.

Kontrollera om det finns olja och oxid mellan lagren

Innan du svetsar, kontrollera att kontaktytorna är rena. Stämpelolja, anti-rostolja, oxid, damm och metallspån kan alla påverka svetsgränssnittet. Med fler-ark är mittgränssnitten särskilt viktiga eftersom de yttre ytorna är lättare att rengöra, medan de inre ytorna är dolda efter stapling.

För galvaniserat stål, nickel-pläterad plåt, tenn-pläterad plåt, rostfritt stål eller hög-hållfast stål måste beläggningen och yttillståndet också beaktas. Olika ytor ändrar kontaktmotstånd och påverkar direkt värmefördelningen.

Kontrollera om arken är skeva, felinriktade eller graderade

Om arken är skeva, har stämplad återfjädring, hålförskjutning eller kantgrader kan det bildas mellanrum mellan lagren. När elektroden trycks ner kan endast en del av stapeln vara fastklämd, medan andra gränssnitt förblir något öppna.

Innan svetsning ska plåtarna plattas till vid behov, synliga grader tas bort och lokaliseringsstift, stopp eller dedikerade fixturer ska användas för att hålla skikten i linje.

Förvänta dig inte att svetsaren fixar monteringsproblem

Om plåtarna inte är korrekt monterade, kommer det inte att lösa problemet på ett tillförlitligt sätt genom att bara öka strömmen eller trycket. Högre ström kan orsaka stänk,-genombränning eller djupare yta. Högre tryck kan deformera det yttre arket medan den inre kontakten förblir instabil.

För fler-punktsvetsning, bör passformen- korrigeras innan parameteroptimering.

Om strömmen är för låg kommer mellanskiktet sannolikt att bilda en kall svets

Fler-ark behöver värme för att nå djupare gränssnitt. Om strömmen är för låg kan det hända att mittgränssnittet inte bildar en tillräcklig svetsklump. Det yttre skiktet kan visa ett svetsmärke, men det inre skiktet kan lätt separeras när det bändas isär.

Under installationen kan strömmen ökas gradvis, men inte för aggressivt. Efter varje justering bör avskalningstestning eller tvärsnittsinspektion användas för att bekräfta om klumpen bildas vid målgränssnittet.

Om svetstiden är för kort kan det hända att värmen inte når det inre lagret

När svetstiden är för kort kan det yttre lagret värmas upp, men det interna gränssnittet kanske inte når limningstemperatur innan cykeln är slut. Detta orsakar också svag bindning i mellanskiktet.

Men längre tid är inte alltid bättre. För lång tid kan orsaka stänk, förvrängning, djupa fördjupningar och mörkare yta. Ett bättre tillvägagångssätt är att justera ström, tid och tryck tillsammans istället för att öka tiden ensam.

Tjocka-kombinationer av tunna ark kräver särskild uppmärksamhet på nuggetposition

Om stapeln innehåller både tjocka och tunna plåtar, eller olika material, kan svetsklumpen förskjutas mot ena sidan. Ett gränssnitt kan binda bra medan ett annat förblir svagt.

Den här typen av struktur bör verifieras genom-tvärsnittsinspektion eller destruktiv testning för att bekräfta sammansmältning vid varje gränssnitt, inte bara genom den totala dragstyrkan.

En förstorad elektrodyta försvagar värmekoncentrationen

Efter lång användning blir elektrodytan större, plattare eller förorenad med vidhäftad metall. En större yta minskar strömtätheten, vilket minskar värmeutvecklingen och gör att interna gränssnitt mer benägna att bilda kalla svetsar.

Ett vanligt elektrodförbandsschema bör användas i produktionen. Vänta inte tills svetsarna blir svaga, eftersom ett parti defekta delar kan ha producerats redan då.

Felinriktade elektroder kan förskjuta svetsklumpen

Om de övre och nedre elektroderna inte är inriktade, ändras både strömvägen och tryckfördelningen. I ark med flera-lager kan detta göra att ett lager överhettas medan ett annat lager förblir svagt.

Elektrodjustering bör vara ett grundläggande inspektionsobjekt under flerskiktspunktsvetsning. I många fall är det effektivare att korrigera elektroduppriktningen än att blint öka svetsparametrarna.

Instabila verktyg gör att varje svets beter sig annorlunda

Efter att arken har staplats kan lösa verktyg tillåta små rörelser under svetsning. Detta kanske inte spelar så stor roll vid enkel två-plåtssvetsning, men i en fler-stapel kan varje förändring i mellanskiktskontakten förändra svetskvaliteten.

Fixturen bör placeras korrekt, klämma fast och tillåta konsekvent lastning och lossning. För batchproduktion rekommenderas felaktig-bevispositionering för att undvika saknade lager, omvända delar eller felinriktning.

Belagda material ändrar kontaktmotstånd

Galvaniserade, förnicklade-och tenn-pläterade plåtar har olika ytbeteende, så värmefördelningen förändras under svetsning. Beläggningar kan också orsaka stänk, porositet eller elektrodkontamination.

När dessa material används i flerskiktspunktsvetsning måste parametrarna vanligtvis bekräftas igen. En förvärmningspuls eller multi-pulsprocess kan övervägas för att förbättra kontakten mellan skikten vid behov.

Rostfritt stål, hög-hållfast stål och mjukt stål fördelar värmen olika

Olika material har olika elektriskt motstånd, värmeledningsförmåga och tjocklek. Värmen kommer inte att fördelas jämnt över stapeln. Vissa material värms lättare, medan andra drar bort värmen snabbare. Om standardparametrar för två-plåtstål används kan bindningen mellan skikten bli instabil.

För dessa kombinationer bör provsvetsning utföras först, och parametrar bör justeras baserat på destruktiva testresultat.

Fler lager innebär ett smalare processfönster

För tre-lager, fyra-eller högre-lagers punktsvetsning är processfönstret vanligtvis smalare än för två-plåtssvetsning. Om strömmen är något för låg kan det inre lagret bilda en kall svets. Om strömmen är något för hög kan det yttre lagret stänka eller uppvisa överdriven fördjupning. Om trycket är för lågt blir mellanskiktskontakten instabil. Om trycket är för högt kan värmeutvecklingen bli otillräcklig.

Det är därför som fler-plåtsvetsning alltid bör valideras genom provsvetsning istället för att bara förlita sig på erfarenhet.

Lita inte bara på svetsens utseende

Svetsens utseende är bara en grundläggande kontroll. Det vanligaste problemet vid flerskiktspunktsvetsning är att svetsen ser normal ut utanför medan det interna gränssnittet är svagt. Visuell inspektion kan identifiera stänk, överdriven fördjupning, genombränning- och svetsförskjutning, men den kan inte helt bekräfta inre klumpbildning.

Peel-testning avslöjar snabbt mellanskiktsproblem

Peel-testning hjälper till att visa vilket lager som inte är ordentligt förbundet. Om mellanskiktet lätt öppnar sig, eller om det inte finns något tydligt spår efter brott, är den inre bindningen otillräcklig.

Avskalningstestning rekommenderas under första-godkännandet och efter parameterändringar, snarare än att bara förlita sig på utseendet.

Tvärsnittsinspektion visar nuggetposition

För viktiga svetsar är-tvärsnittsinspektion mer tillförlitlig. Den visar om svetsklumpen når målgränssnittet, om klumpstorleken är tillräcklig och om det finns nuggetförskjutning, porositet eller brist på smältning.

För fordons-, säkerhetsrelaterade-delar eller elektriska anslutningsdelar är tvärsnittsverifiering mycket användbar.

Kontinuerlig testning är närmare verklig massproduktion

Ett bra prov bevisar inte att massproduktionen är stabil. Svetsa en liten sats kontinuerligt och jämför svetsstyrka, utseende, stänk, elektrodtemperaturstegring och felläge från de första delarna till de senare delarna.

Om svetsarna gradvis blir svagare under kontinuerlig produktion, kontrollera elektrodslitage, kylning, strömkrets och verktygsstabilitet.

Titta inte bara på maximal ström

Vid flerskiktspunktsvetsning är högre ström inte alltid bättre. Det som betyder mer är stabil strömutgång, fin parameterjustering och konsekvent prestanda under kontinuerlig produktion.

En MFDC punktsvetsmaskin är användbar eftersom den ger stabil strömkontroll, vilket är lämpligt för plåtsvetsapplikationer som kräver repeterbarhet. Trots detta bör det slutliga beslutet baseras på verkliga provsvetsresultat.

Trycksystemet måste vara stabilt och kontrollerbart

Fler-ark behöver tryck för att klämma fast varje lager, men både för mycket och för lite tryck kan orsaka problem. När du väljer utrustning, kontrollera tryckjusteringsområdet, repeterbarheten och stabiliteten för kraftsystemet.

Om trycket fluktuerar kommer även den interna svetsklumpen att fluktuera.

Elektrodkylning och den ledande kretsen bör inte ignoreras

Under kontinuerlig produktion påverkar elektrodtemperaturen och kretsens kondition svetsstabiliteten. Dålig kylning, överhettade elektroder eller lösa ledande anslutningar kan göra att svetskvaliteten ändras under samma inställningar.

När du köper utrustning, bekräfta att elektrodkylning, ledande samlingsskenor, transformatorutgång och styrsystemet är lämpliga för kontinuerlig produktion.

Verklig provsvetsning är nödvändig

Fler-plåtmaterial, antal lager, tjocklek, beläggning och svetsposition kan alla förändra resultatet. Innan köp, tillhandahåll riktiga plåtar och testkrav till leverantören för provsvetsning. Använd avskalnings-, dragskjuvnings- eller tvärsnittstestning för att verifiera intern bindning.

Enbart ett maskindatablad kan inte berätta om maskinen är lämplig för din produkt.

Slutsats

EnMFDC punktsvetsmaskinkan användas för svetsning av fler-plåt-till-plåt, men denna process är lätt att felbedöma. Svetsen kan se normal ut på ytan medan de inre skikten inte är riktigt bundna.

För att minska dålig bindning mellan skikten, öka inte bara strömmen. Se först till att skikten är rena och tätt fastsatta. Se sedan till att värme och tryck överförs konsekvent till varje gränssnitt. Elektrodens tillstånd, verktygsposition och materialsatsstabilitet måste också kontrolleras.

För massproduktion bör avskalningsprovning, dragskjuvningsprovning eller tvärsnittsinspektion användas under första-godkännandet och efter parameterändringar. Endast genom att bekräfta nuggets placering och mellanskiktsbindning kan du veta om strömmenpunktsvetsmaskinoch parameterinställningar är lämpliga för produktion.

Kontakta nu