پرس جوش نقطه ای - جوشکاری مقاومتی - جوش کاری نقطه ای

Spot Welding

جوش نقطه‌ای یکی از پرکاربردترین انواع جوش مقاومتی می‌باشد. این فرایند برای اتصال لبه ورق‌ها روی هم بکار برده می شود. در جوش نقطه‌ای قطعه کار بین الکترود تحت فشار قرار گرفته، و جریان توسط ترانسفورماتور و بازوها از الکترودها، و سپس قطعه کار عبور می کند. این فرایند کاربرد زیادی در صنایع لوازم خانگی و خودرو سازی دارد.

امروزه بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا، برای این فرآیند تنها از بازوهای رباتیک استفاده می‌کنند، و حتی سوله‌های عظیمی با چندین سلول رباتیک را به این فعالیت اختصاص داده‌اند. از مهم‌ترین دلایل این امر می‌توان به افزایش کیفیت تولید، و حجم تولید اشاره کرد.

جوش نقطه‌ای چگونه عمل می‌کند

در این جوشکاری اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار تواماً انجام می‌گیرد که وقتی جریان الکتریکی از میان دو قطعه فلزی که بهم چسبیده‌اند عبور می‌کند، مقاومت زیاد موضعی موجب تولید گرمای فوق‌العاده زیادی می‌شود. در صورتی که جریان کافی بکار رود، فلزات مورد استفاده ابتدا در حالت خمیری قرار گرفته و سپس ذوب می‌شوند.

اگر هنگامی که دو فلز در حالت خمیری یا مذاب قرار دارند به یکدیگر فشار داده شوند، و تا کمی بعد از قطع جریان و خنک شدن در همان وضعیت باقی بمانند، دو قطعه در هم آمیخته شده و بصورت یک قطعه واحد در می‌آیند. در این حالت جوش نقطه‌ای به صورت دکمه یا دیسک‌هایی بین دو لایه ورق بوجود می‌آید که با توجه به سرعت انجام این عمل، بسیاری از خواص فیزیکی آنها دست نخورده باقی خواهد ماند.

آشنایی با جوش نقطه ای رباتیک

تولیدکنندگانی که جوش نقطه‌ای رباتیک را بر فرآیندهای تولیدی خود اعمال کرده‌اند، بدون شک مزایای آن را در مقایسه با فرآیندهای دستی این روش جوشکاری دریافته کرده‌اند.

مزایای این روش عبارتند از:

مقرون به صرفه بودن هزینه‌ها

ثبات و استحکام جوش

توانایی انجام جوشکاری در محیط‌های سخت

قابلیت تکرارپذیری

صرفه‌جویی در فضای مورد نیاز

جوشکاری نقطه جوش کاربردهای پروژه‌ای متنوعی دارد، در حالی که به طور معمول این نوع جوشکاری در صنعت خودرو برای اتصال قاب‌های ورق فلزی به هم استفاده می‌شود. ربات‌های جوشکاری نقطه‌ای توانایی غلبه بر جوشکاری در شرایط سخت و ارائه کیفیتی یکپارچه را دارند. جوش نقطه‌ای اتوماتیک بسیار سریع، آسان و مقرون به صرفه است.

معمولا بسیاری از شرکت‌ها از چند ربات در یک سلول رباتیک برای انجام این فرآیند استفاده می‌کنند، تا علاوه بر کاهش خطای انسانی، خطرات جانی را نیز کاهش دهند. علاوه بر این، با این روش ربات‌ها می‌توانند با سرعت بیشتری به فعالیت بپردازند.

“طراحی و راه اندازی خط تولید رباتیک خود را به ما بسپارید”

شرکت ربات کار، پیشرو در زمینه اتوماسیون صنعتی، از شما صنعتگران عزیز دعوت می‌کند تا علاوه بر دریافت مشاوره رایگان، از نمایشگاه دائمی رباتیک ما دیدن فرمایید.

جهت مشاوره و اطلاع از قیمت ربات‌ها و هزینه‌های مربوط به ربات جوش نقطه‌ای با کارشناسان ما تماس حاصل فرمائید.

پارامتر های دستگاه، مؤثر بر جوش نقطه‌ای:

Device parameters,effective on spot welding

PRSO : مدت زمان بر حسب سیكل كه دو الكترود بر قطعه مماس گردند.

SQ: مدت زمانی است كه قطعه توسط دو الكترود به هم فشرده می‌شود تا نیروی وارده بر قطعه كار تثبیت گردد.

Weld1: مدت زمان انجام پبش‌جوش می‌باشد. مدت زمانی است كه جریان متناسب باHeat1و یاCurrent1از قطعه عبور می‌كند.

Cool: فاصله زمانی بینWeld1وWeld2است كه در آن دو سر الكترودها خنك می‌گردد.

Up Slope: مدت زمانی است كه طول می‌كشد جریان (Heat) از صفر به مقدار تعیین شده درCurrent2)Heat2) برسد.

Weld2: مدت زمانی است كه جریان جوش اصلی از قطعه متناسب باCurrent2و یاHeat2از قطعه عبور می‌كند.

PU: تعداد تكرار جوش اصلی می‌باشد.

Down Slope: مدت زمانی است كه طول می‌كشد جریان از مقدار اصلی خود درWeld2به مقدار صفر برسد.

Hold: مدت زمانی است كه دو قطعه بعد از پایان عمل جوش توسط دو الكترود به هم فشرده می‌شود.

Off: مدت زمانی است كه طول می‌كشد الكترودها از یكدیگر فاصله گرفته و به حالت اولیه خود باز گردند.

Heat: كه بر حسب درصد بیان می‌گردد و نشان دهنده درصد توان خروجی از ترانس می‌باشد.

Current: پارامتری بر حسب كیلو آمپر است كه مقدار جریان در پیش جوش و جوش اصلی را تعیین می‌كند.

تأثیر پارامترهای جوش بر كیفیت

PRSO: این پارامترها بایستی به گونه‌ای تنظیم شود كه بعد از پایان زمانPRSOبا تنظیمSQدو الكترود به هم برسند، در غیر این صورت جرقه خواهیم داشت.

SQ: جهت تأمین نیروی مورد نیاز جوش بایستی این پارامتر به درستی تنظیم شود. با افزایش نیروی الكترودها، سطح تماس دو فلز در نقطه اعمال نیرو افزایش می‌یابد و افزایش سطح تماس منجر به كاهش مقاومت الكتریكی در نقطه تماس می‌شود.

نكته: زمانSQبایستی به حدی باشد كه نیروی الكترودها قبل از زمان شروعWeldبه یك حد ثابتی رسیده باشد. اگر مقدارSQكم باشد، با پاشش مذاب یا جرقه مواجه خواهیم بود.

Weld1: این پارامتر مخصوصاً در مواردی كه ورق پوشش (Coating) داشته باشد و یا ضخامت ورق زیاد باشد، حائز اهمیت است.

در مورد ورق‌های پوشش دار، در صورتی كهWeld1استفاده نشود، باعث جرقه و چسبیدن سره‌ها خواهد شد.

در مورد ورق‌های با ضخامت زیاد، عدم استفاده ازWeld1موجب چسبیدن سره و عدم جوش مناسب می‌گردد.

Cool: در صورت عدم استفاده ازCool، مقاومت سطحی روی سره و ورق مقابل، مقاومت سطحی بین ورق‌ها قابل ملاحظه بوده و باعث تلفات بیشتر در ناحیه بین ورق و سره می‌شود كه نهایتاً موجب چسبیدن سره خواهد شد. در ضمن استحكام جوش مناسب نخواهد بود.

Up Slope: به منظور رسیدن به جوش‌های با كیفیت بالا استفاده می‌شود. در صورت اعمال جریان ناگهانی، ورق‌ها خواص اصلی خود را ازدست می‌دهند و استحكام مناسبی حاصل نخواهد شد. به همین دلیل ازUp Slopeاستفاده می‌شود.

Weld2: در مورد اثر زمان جوش به نكات زیر می‌توان اشاره كرد:

در صورتی كه زمانWeld2ازحد مورد نیاز بیشتر گردد، دمای ناحیه بین دو ورق از نقطه جوش بالاتر می‌رود و باعث پدید آمدن حباب‌های گاز در این ناحیه می‌شود كه درنتیجه موجب انفجار و پاشیدن ذرات فلز و یا جرقه زدن می‌شود.

در صورت زیاد بودن زمانWeld2از حد مورد نیاز، عدسی جوش به سمت سطوح الكترود رشد كرده و باعث آسیب شدید به الكترودها می‌شود.

طبق رابطهQ = RTI2تولید حرارت تابعی از جریان می‌باشد. به این معنی كه تغییر در میزان حرارت می‌تواند با تغییر جریان یا با تغییر زمان تأمین شود.

باید توجه داشت كه نمی‌توان در قبال افزایش جریان، زمان را خیلی كوتاه كرد. اولین اثر زمان ناكافی این است كه تولید حرارت سریع در سطوح تماس، باعث تولید جرقه، فرورفتگی و سوختگی سطح مخصوصاً سطوح الكترودها می‌شود.

PU: وقتی ورق‌های ضخیم جوش داده می‌شوند، از جوش چند مرحله‌ای استفاده می‌شود. مزیت اصلی این روش این است كه در خلال زمان سرد شدن، بین مراحل تكرار، به كمك الكترودها كه با آب خنك می‌شوند و قابلیت هدایت گرمایی بالایی دارند، می‌توان حرارت بیشتری را از سطوح خارجی قطعه كار پراكنده كرد. بنابراین اختلاف دما بین ناحیه جوش و سطوح خارجی قطعه كار زیاد شده و در مقایسه با زمانی كه جوش در یك مرحله انجام می‌شود، می‌توان حرارت بیشتری را به قطعه كار وارد نمود بدون اینكه افزایش حرارت بی‌مورد نیاز باشد.

بنابراین به طور خلاصه با استفاده از PU نتایج زیر حاصل می‌شود:

– به الكترودها آسیب نمی‌رسد.

– كاهش مقاومت سطحی بین الكترود و ورق و افزایش تأثیر مقاومت بین دو ورق نسبت به مقاومت سطحی بین الكترود و ورق.

– كیفیت مناسب جوش.

Down Slope: همانند پارامترUp Slopeبرای رسیدن به كیفیت جوش بالا استفاده می‌شود. در صورت قطع ناگهانی جریان، شبكه كریستالی عدسی جوش به شكل مناسب تشكیل نمی‌شود و استحكام ازحالتی كه این جریان به آرامی كم شود، كمترخواهد بود.

Hold: از این پارامتر به دو دلیل استفاده می‌شود:

خنك شدن نقطه مذاب بدون حضور اكسیژن.

خنك شدن نقطه مذاب تحت فشار كه استحكام را شدیداً تقویت می‌كند.

CurrentHeat: پازامتر تنظیم جریان می‌باشد كه به توجه به رابطهQ = RTI2در زمان جوشTو با مقاومت مسیرRبایستی به گونه‌ای تنظیم شود كه جریان مورد نیازIجهت تأمین انرژی Q حاصل گردد.

تنظیم نامناسب Current منجر به اشكالات زیر می‌شود:

در صورت كم بودن، عدسی جوش مناسب تشكیل نمی‌شود.

در صورت زیاد بودن، باعث سوختن ورق و پاشش خواهد شد.

نكته: در مورد ورق‌های پوشش‌دار، مقدارCurrentمعمولاً از رابطهCurrent1 = 0.3 Current2محاسبه می‌شود.

عیوب جوش مقاومتی نقطه ای

Spot resistance welding defects

– چسبیده بودن نقطه جوش :

درهنگام جدا كردن دو قطعه جوش داده شده سوراخ هسته جوش كه باید قابل رویت باشد دیده نشود یعنی عدم وجود هسته جوش به علت چسبیده بودن ورق ها به یكدیگر است و با علامت S مشخص می شود.

– كم بودن قطر هسته جوش:
قطر هسته جوش ازmm4یاmm6 و یا از حدی كه در استاندارد یاSurvery planمشخص شده كمتر می باشد و باIMمشخص می شود.

– فراموشی نقطه جوشMissing:

نقطه جوش ها باید مطابق با آنچه در تصویر پروسه تولید نشان داده شده است اعمال شده باشند، كه در این مورد نقطه جوش در مقایسه با آنچه در تصویر پروسه تولید نشان داده شده است جوش نخورده است و باMنشان داده می شود.

– لبه خوردن نقطه جوشEdge of sheet metal:

نقطه جوش باید در مركز سطح ورق اعمال شود . كه دراین عیب جوش به اندازه كمتر از یك سوم از لبه ورق بیرون زده است و باعث دفرمه شدن لبه ورق شده است و علامت اختصاری آنESمی باشد.

– تقاطعEdge of sheet metal – secant:

در این عیب نقطه جوش به اندازه یك سوم یا بیشتر از یك سوم از لبه ورق بیرون زده است، به صورتی كه نقطه جوش نسبت به لبه ورق متقاطع می باشد این را هم باCSنشان می دهیم.

– موقعیت نامناسب Bad position:

نقطه جوش نسبت به تصویر مرجع در موقعیت نامناسب قرار گرفته است به این صورت كه فاصله نقطه جوش از یكدیگر كمتر و یا بیشتر از آنچه در پروسه مشخص شده است. علامت اختصاری آنBPمی باشد.

– سوختگی یا سوراخ بودن Burnt or pierced:

در این عیب در مركز نقطه جوش سوراخ وجود دارد. علامت آنBو از انواع عیوب ظاهری می باشد.

– دفرمگی Deformed:

بعداز جوشكاری، محل جوش حالت فرورفتگی به شكل منحنی دارد كه درصورت وجود دفرمگی محل جوش كج و به شكل منحنی نخواهد بود. آن را با علامتDمشخص می كنند.

– برآمدگی، فلش، پلیسهDip under finish – pointer:

ممكن است جوش، بر اثر پاشش نقطه جوش، برآمدگی داشته باشد و یا جوش از داخل ورق ها بیرون زده باشد. این عیب را هم با Pنشان می دهیم.

– فرورفتگی شدید Too deep – indentation:

نقطه جوش از لحاظ شكل ظاهری باید با معیارها و تعاریف انطباق داشته باشد یعنی ظاهر استاندارد، ظاهر دقیق و ظاهر كامل داشته باشد كه دراین عیب جوش یا فرورفتگی خیلی زیادی دارد و یا شكل فرورفتگی بیضی است و با I نشان داده می شود.
این ده عیبی است كه در قسمت تست مخرب با آنها روبرو هستیم. البته كل عیوب را به سه دسته كلی تقسیم می كنند:

– ایراد استحكامی :

چسبیده بودن نقطه جوش، كم بودن قطر هسته جوش و فراموشی نقطه جوش دارای این ایراد می باشند.

– ایراد شكل ظاهری:

دفرمگی، سوختگی و یا سوراخ شدن، برآمدگی، فلش، پلیسه، فرورفتگی شدید این ایراد را دارند.

– ایراد موقعیت نامناسب Bad position:

تقاطع، لبه خوردن نقطه جوش، موقعیت بد یا مناسب، فراموشی نقطه جوش دارای این ایراد می‌باشند.

مشـاوره و ثبت درخواست

ربات کار تأمین کننده انواع ربات صنعتی کارکرده و نو از برندهای معتبر جهانی مانند ربات کوکا،ربات فانوک،ربات abb و.. و کلیه تجهیزات مربوط به سلول ها و خطوط تولیدرباتیک می باشد.

متخصصان شرکت ربات کار با راه اندازی خط تولید رباتیک در شرکت شما ، به افزایش چشمگیر تولید و کیفیت محصولات ،شما را یاری می رسانند .

شرکت ربات کار، آماده راه اندازی و مشاوره برای ایجاد خطوط تولید و انتخاب ربات مناسب شرکت شما عزیزان می باشد.