Giải thích hàn điểm
Hàn điểm là một quá trình hàn điện trở nối các kim loại lại với nhau bằng cách tạo áp lực trong khi cung cấp dòng điện cho vùng hàn. Nó được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1885 khi Elihu Thomson vô tình hợp nhất hai dây đồng với nhau trong một thí nghiệm.
Hàn điểm đã trở thành một quy trình hàn chủ yếu trong sản xuất và lắp ráp, đặc biệt là trong lĩnh vực chế tạo kim loại tấm và ngành công nghiệp ô tô. Tính phù hợp cho tự động hóa đóng một vai trò quan trọng trong sự gia tăng mức độ phổ biến của nó khi hàn điểm rô-bốt vượt trội về tốc độ và hiệu quả.
Hãy tìm hiểu sâu hơn và hiểu rõ hơn về hàn điểm điện trở.
Hàn điểm điện trở là gì
Hàn điểm (RSW) là một quy trình hàn điện trở nối các kim loại chồng lên nhau giữa hai điện cực. Áp suất được tạo ra bằng cách ép các phôi giữa các điện cực và nhiệt được tạo ra do dòng điện hàn đi qua các kim loại điện trở. Điều này cho phép các vật liệu hợp nhất và tạo ra mối hàn. Mối nối được tạo ra thông qua hàn điểm điện trở giống như một nút hoặc một cục kim loại, do đó, thuật ngữ hàn điểm được đặt ra khi dòng điện được áp dụng chính xác trên một khu vực nhỏ trên bề mặt kim loại.
Vì các kim loại được nung chảy sử dụng một lượng lớn năng lượng trong một khoảng thời gian ngắn (khoảng 10-100 mili giây), khu vực xung quanh miếng hàn không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ quá cao, do đó vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt là tối thiểu và tạo ra một mối hàn sạch.
Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình hàn điểm được biểu thị bằng công thức nhiệt năng:
Q = I2Rt
Trong đó Q là năng lượng nhiệt, I là dòng điện, R là điện trở và t là thời gian hoặc khoảng thời gian mà dòng điện được áp dụng.
Quy trình hàn điểm
Quá trình hàn điểm hoạt động thông qua việc cung cấp các xung điện có điện áp thấp, dòng điện cao đến các điện cực mối hàn để làm tan chảy kim loại gần như ngay lập tức trong khi tạo đủ áp suất để kim loại nóng chảy. Quá trình này tương tự như quá trình hàn nguội về áp suất, nhưng trong hàn nguội, không có dòng điện nào được cung cấp cho mối hàn.
Giai đoạn đầu tiên trong hàn điểm là đặt các tấm hoặc phôi kim loại chồng lên nhau. Sau khi các kim loại được đặt chắc chắn vào vị trí, việc tạo áp suất thông qua lực điện cực được thực hiện. Áp suất này có thể được tạo bằng tay, bằng khí nén, bằng lò xo hoặc thông qua thủy lực, tùy thuộc vào loại máy.
Giai đoạn thứ hai liên quan đến việc áp dụng dòng điện nặng vào khu vực mục tiêu giữa các điện cực. Kim loại nóng chảy hình thành khi dòng điện phản ứng với điện trở trong của kim loại. Các kim loại đạt khoảng 2000 °C, cao hơn điểm nóng chảy của chúng. Các điện cực phải có nhiệt độ nóng chảy cao hơn phôi. Nói chung, các điện cực hợp kim đồng được sử dụng nhưng tùy thuộc vào kim loại hàn, các điện cực cũng có thể được làm từ vonfram, molypden và các vật liệu khác.
Giai đoạn cuối cùng liên quan đến việc làm mát và đông đặc cốm. Trong giai đoạn này, các điện cực hàn vẫn tiếp xúc với cục kim loại và đóng vai trò hỗ trợ khi kim loại nguội đi và cứng lại. Quá trình kết thúc khi các kim loại đã nguội.
Sản xuất lưới – Máy hàn lưới tự động
Đối với lưới thép, mối hàn điểm được tạo ra tại phần tiếp xúc giữa hai sợi dây được đặt vuông góc với nhau. Điều này đảm bảo kết nối vĩnh viễn giữa các dây, mang lại sức mạnh và độ bền. Nó là một sự thay thế tuyệt vời cho lưới thép dệt không được hợp nhất vĩnh viễn với nhau.
Thông số hàn điểm
Có khá nhiều yếu tố cần kiểm tra và điều chỉnh trong chu kỳ hàn để tạo ra mối hàn có chất lượng đạt yêu cầu:
- Sức ép
Áp dụng đúng lượng áp suất hoặc lực điện cực là điều tối quan trọng trong việc tạo ra các mối hàn chất lượng. Mối nối sẽ quá nhỏ và yếu nếu áp suất tác dụng không đủ. Mặt khác, áp suất quá lớn có thể gây nứt mối hàn điểm, vì kim loại nóng chảy có thể làm mỏng các tấm. Chúng tôi khuyên rằng độ sâu lõm của điện cực không bao giờ được vượt quá 25% độ dày của tấm.
- Hiện hành
Lượng nhiệt tỏa ra phụ thuộc vào điện trở và độ dẫn nhiệt của kim loại. Cần xem xét việc phân loại kim loại khi xác định cường độ dòng điện cho máy.
- Đường kính đầu
Đường kính mũi hàn kiểm soát kích thước của mối hàn điểm. Nếu đầu quá nhỏ, mối hàn có thể quá nhỏ và yếu, trong khi đầu quá lớn có thể gây ra quá nhiệt cho kim loại và tạo ra các lỗ rỗng và túi khí.
- Chu kỳ thời gian hàn
Kết quả mối hàn điểm có thể được cải thiện và tránh được sự không hoàn hảo bằng cách điều chỉnh thời gian kim loại chịu áp suất điện cực và dòng điện hàn.
- Thời gian ép là khoảng thời gian đầu hàn của điện cực tạo áp lực lên các kim loại chồng lên nhau.
- Upslope là thời gian mà dòng điện đạt đến giá trị cực đại.
- Thời gian hàn là khoảng thời gian trong đó dòng điện chạy giữa các điện cực. Trong thời gian này, nhiệt được tạo ra và phản ứng tổng hợp diễn ra giữa các kim loại.
- Độ dốc xuống là khoảng mà dòng điện bị cắt khỏi giá trị cực đại của nó.
- Thời gian giữ đề cập đến khoảng thời gian nghỉ ngơi khi kim loại nóng chảy đông đặc lại. Áp suất điện cực vẫn được áp dụng trong giai đoạn này và các điện cực dẫn nhiệt ra khỏi mối hàn.
- Thời gian tắt được sử dụng để biểu thị độ trễ của dòng điện từ cuối chuỗi đến đầu chuỗi tiếp theo.
Để đảm bảo rằng mối hàn điểm có chất lượng cao và an toàn khi sử dụng trong các ứng dụng, các kim loại được hàn có thể được kiểm tra bằng các phương pháp như kiểm tra siêu âm và kiểm tra độ bền cơ học (kiểm tra độ bền kéo, độ tróc, …)
