La plupart des contrôleurs de soudage par résistance manquent de lectures pour le courant et la force de soudage. Par conséquent, c'est une bonne idée d'acheter un ampèremètre et un dynamomètre portables dédiés au soudage par résistance.
Le soudage par points par résistance semble simple et facile jusqu'à ce que la soudure se fissure, moment auquel le processus prend soudainement une toute nouvelle importance.
Contrairement au soudage à l'arc, qui produit une passe facile à inspecter visuellement, les soudures par points semblent normales, mais peuvent toujours se détacher en raison d'un manque de fusion appropriée. Cependant, ce n'est pas la faute du processus. Cela peut indiquer que votre soudeuse par points est trop petit ou mal configuré pour l'application.
Bien qu'une petite machine légère puisse convenir à certaines applications, vous devez être bien informé afin de savoir ce que vous obtenez avant de faire l'investissement.
Le soudage par points par résistance est unique car il s'agit d'une méthode à grande vitesse pour assembler des métaux sans ajouter de métal d'apport. Lorsqu'un soudeur par résistance est correctement dimensionné et configuré, l'application localisée de chaleur contrôlée avec précision créée par la résistance du métal au courant de soudage crée un joint forgé solide - appelé une pépite. La force de serrage correcte est également une variable clé car elle aide à déterminer la résistance.
Lorsqu'il est appliqué correctement, le soudage par points par résistance est la méthode la plus rapide, la plus solide et la moins chère pour assembler des tôles. Cependant, bien que le soudage par points soit utilisé dans la fabrication depuis plus de 100 ans, il n'est toujours pas bien compris en dehors de l'industrie automobile.
Bien que le processus puisse sembler simple, vous devez comprendre de nombreuses variables et savoir comment les ajuster pour obtenir le résultat souhaité : un joint forgé plus résistant que le métal de base.
Le soudage par points par résistance comporte trois variables principales qui doivent être correctement définies. Ces variables peuvent être désignées par FCT :
Le soudage par points par résistance semble simple et facile jusqu'à ce que la soudure se fissure, moment auquel le processus prend soudainement une toute nouvelle importance.
Le fait de ne pas bien comprendre l'importance de ces variables et la relation entre elles peut entraîner des soudures faibles et disgracieuses. Malheureusement, ces problèmes sont souvent imputés au processus lui-même, ce qui a conduit les ateliers à les remplacer par des méthodes d'assemblage des métaux plus lentes et plus coûteuses telles que que le soudage à l'arc, le rivetage, le rivetage et les adhésifs.
Choisir la bonne soudeuse par points et le bon contrôleur peut être déroutant pour les propriétaires de magasins car il y a tellement de marques et de gammes de prix parmi lesquelles choisir.
Les commandes électroniques installées sur les soudeuses à résistance sont généralement de différentes marques et de choix individuels. En plus de contrôler le temps de soudage et l'ampérage, la plupart des modèles de commande modernes incluent désormais des fonctionnalités programmables numériquement qui étaient auparavant des options coûteuses, telles que la pente ascendante et la pulsation. Certains offrent même une rétroaction et surveillance du processus de soudage en tant que fonctionnalités intégrées.
Aujourd'hui, de nombreux soudeurs par points importés sont vendus aux États-Unis, mais seuls quelques-uns répondent aux spécifications d'ampérage et de capacité de force de la Heavy Duty Resistance Welding Manufacturing Alliance (RWMA).
Certaines machines sont dimensionnées et comparées en fonction de leurs cotes de kilovolt-ampère (KVA), et les fabricants de soudeurs peuvent manipuler les cotes thermiques pour exagérer les capacités de leurs machines, ce qui peut dérouter les acheteurs.
La norme industrielle RWMA exige que les soudeuses par points soient équipées d'un transformateur avec un cycle de service de 50 %. Le cycle de service mesure le pourcentage de temps pendant lequel un transformateur peut conduire le courant sans surchauffe pendant une minute d'intégration. Cette valeur est utilisée pour garantir que les composants ne fonctionnent pas au-dessus de leur capacité thermique. Cependant, pour semer la confusion chez les acheteurs, certains constructeurs de machines évaluent leurs transformateurs à seulement 10 %, ce qui représente plus du double de leur valeur nominale KVA.
De plus, les cotes KVA ne sont généralement pas liées à la capacité de soudage réelle d'une soudeuse par points. La sortie de courant de soudage secondaire disponible varie considérablement avec la longueur du bras (profondeur de gorge) de la machine, l'écart vertical entre les bras et la tension secondaire de le transformateur.
Comme pour la pression de l'eau, la tension secondaire du transformateur doit être suffisamment élevée pour pousser le courant de soudage secondaire hors du transformateur et à travers le bras en cuivre du soudeur et l'électrode de soudage par points (pointe).
La sortie secondaire d'un transformateur de soudage par points n'est généralement que de 6 à 8 V, si votre application de soudage nécessite une machine à gorge profonde avec un bras long, vous aurez peut-être besoin d'un transformateur avec une tension nominale secondaire plus élevée pour surmonter l'inductance de la grande boucle secondaire .
Lorsqu'une soudeuse par résistance est correctement dimensionnée et configurée, l'application localisée de chaleur contrôlée avec précision créée par la résistance du métal au courant de soudage crée un joint forgé solide - appelé pépite.
Cela est particulièrement vrai si le lieu de soudage nécessite que la pièce soit chargée profondément dans la gorge de la machine. L'acier dans la gorge perturbe le champ magnétique entre les bras et prive la machine d'un amplificateur de soudage utilisable.
La force de forgeage de soudage est généralement générée par le cylindre. Par exemple, sur une machine à bras oscillant, la force de soudage disponible varie en fonction du rapport entre la longueur du bras et la distance entre le mécanisme du cylindre ou de la tige de pied et le pivot. En d'autres termes , si le bras court est remplacé par un bras long, la force de soudage disponible sera fortement réduite.
Les machines à commande au pied nécessitent que l'opérateur appuie sur une pédale mécanique pour éteindre les électrodes. En raison de la force limitée de l'opérateur, ces machines génèrent rarement la force de forgeage nécessaire pour répondre aux spécifications de soudage par points de classe A les plus idéales.
Les soudures par points de classe A ont la résistance la plus élevée et l'apparence la plus attrayante. Ces résultats optimisés ont été obtenus en réglant la machine pour produire un ampérage secondaire relativement élevé, des temps de soudage courts et une force appropriée.
Il convient de noter que la force de soudage doit être dans la plage appropriée. Un réglage de force trop faible peut entraîner un écaillage du métal et des soudures par points profondes et irrégulières. Un réglage trop élevé réduira la résistance électrique au niveau du joint, réduisant ainsi résistance et ductilité de la soudure.Choisir le bon calendrier de soudage Les tableaux répertoriant les paramètres de machine de classe A, B et C pour diverses épaisseurs de métal sont inclus dans des ouvrages de référence tels que le manuel de soudage par résistance de RWMA, 4e édition révisée.Bien que les soudures de classe C soient encore relativement solides, elles sont généralement considérés comme inacceptables en raison de la plus grande zone affectée par la chaleur (HAZ) en raison du temps de soudage prolongé. Par exemple, deux morceaux de 18 ga.L'acier doux a une spécification de soudage par points de qualité A de 10 300 ampères de soudage, 650 lb. Force de soudage et 8 cycles de temps de soudage. la même combinaison d'acier est de 6 100 ampères, 205 lbs.force et jusqu'à 42 cycles de courant de soudage. Ce temps de soudage prolongé de plus d'une demi-seconde peut surchauffer les électrodes, créer une zone affectée par la chaleur extrêmement grande et éventuellement brûler le Transformateur de soudage. La résistance au cisaillement à la traction d'une seule soudure par points de type C n'est réduite que de 1 820 lb par rapport à une soudure de type A. semble beaucoup mieux.De plus, dans un environnement de chaîne de production, la pépite de soudure de classe A restera toujours solide et la durée de vie de l'électrode sera plus longue.Ajouter au mystère d'investir dans un outil de configuration est que la plupart des commandes de soudage par résistance manquent de lectures pour le soudage courant et force. Par conséquent, pour ajuster correctement ces variables importantes, il est préférable d'acheter un ampèremètre et un dynamomètre portables dédiés au soudage par résistance. contrôle des soudures. Les techniques de contrôle plus anciennes peuvent ne pas produire exactement les mêmes valeurs de temps et de chaleur pour chaque soudure. Par conséquent, vous devez effectuer des tests destructifs continus de la résistance des soudures pour vous assurer que votre service de soudage ne produit pas de soudures hors spécifications. La mise à jour de vos commandes de soudage par résistance est le moyen le plus rentable d'amener vos opérations de soudage par résistance à une norme de qualité constante, l'une après l'autre. Pour les opérations de soudage par points finales, envisagez d'installer un nouveau contrôleur de soudage avec courant intégré et force d'électrode pour Surveillez chaque soudure en temps réel. Certaines de ces commandes vous permettent même de définir un programme de soudage directement en ampères, tandis que la fonction d'air programmable de la commande définit la force de soudage souhaitée. De plus, certaines de ces commandes modernes fonctionnent en boucle fermée. , garantissant des soudures uniformes même avec des changements de matériau et de tension d'atelier.Importance du refroidissement par eau Les composants de la soudeuse par points doivent être correctement refroidis à l'eau pour assurer la qualité de la soudure et une longue durée de vie de l'électrode pendant la production.Certains magasins utilisent de petits circulateurs d'eau non réfrigérés de type radiateur qui, au mieux, fournir de l'eau proche de la température ambiante. Ces recirculateurs peuvent avoir un impact négatif sur la productivité, car les pointes de soudage par points peuvent augmenter rapidement en raison des températures élevées et nécessiter plusieurs garnitures ou remplacements par quart de travail. Étant donné que la température idéale de l'eau pour un soudeur par résistance est de 55 à 65 degrés Fahrenheit (ou au-dessus du point de rosée primaire pour éviter la condensation), il est préférable de connecter la machine à un refroidisseur/recirculateur d'eau réfrigérée séparé. Lorsqu'ils sont correctement dimensionnés, les refroidisseurs peuvent garder les électrodes et autres composants du soudeur au frais, ce qui augmentera considérablement le nombre de soudures entre les garnitures ou les remplacements d'électrodes. Des études ont montré que vous pouvez réaliser 8 000 soudures sur de l'acier doux ou 3 000 soudures sur de l'acier galvanisé sans couper ni remplacer les électrodes. Besoin d'informations supplémentaires ? Il est avantageux de travailler avec un revendeur qualifié pour vous aider à sélectionner et entretenez votre soudeur par résistance.Vous voulez en savoir plus ?L'American Welding Society (AWS) propose plusieurs publications sur le soudage par résistance disponibles à l'achat.En outre, AWS et d'autres organisations proposent des cours de formation qui enseignent les bases du processus de soudage par résistance.De plus, AWS offre la certification de technicien certifié en soudage par résistance, qui est décernée après avoir réussi un examen à choix multiples de 100 questions sur la connaissance du procédé de soudage par résistance.
Des tableaux répertoriant les paramètres de machine de classe A, B et C pour diverses épaisseurs de métal sont inclus dans des ouvrages de référence, tels que le manuel de soudage par résistance de RWMA, rév. 4e édition.
Bien que les soudures de classe C soient encore relativement solides, elles sont généralement considérées comme inacceptables en raison de la plus grande zone affectée par la chaleur (ZAT) en raison du temps de soudage prolongé.
Par exemple, deux morceaux de 18-ga propre.L'acier doux a une spécification de soudage par points de qualité A de 10 300 ampères de soudage, 650 lb. Force de soudage et 8 cycles de temps de soudage. (Un cycle ne dure que 1/60 de seconde, donc huit cycles sont très rapides.)
Le programme de soudage de classe C pour la même combinaison d'acier est de 6 100 ampères, 205 lb de force et jusqu'à 42 cycles de courant de soudage. Ce temps de soudage prolongé de plus d'une demi-seconde peut surchauffer les électrodes, créer une zone affectée par la chaleur extrêmement grande, et éventuellement brûler le transformateur de soudage.
La résistance au cisaillement à la traction d'une seule soudure par points de type C n'est réduite que de 1 820 lb par rapport à une soudure de type A. De plus, dans un environnement de ligne de production, le noyau de soudure de classe A restera toujours solide et la durée de vie de l'électrode sera plus longue.
Pour ajouter au mystère, la plupart des commandes de soudage par résistance manquent de lectures pour le courant et la force de soudage. Par conséquent, pour ajuster correctement ces variables importantes, il est préférable d'acheter un ampèremètre et un dynamomètre portables dédiés au soudage par résistance.
Chaque fois qu'une soudure par points est réalisée, sa qualité et sa cohérence dépendent des contrôles de soudage par résistance. Les techniques de contrôle plus anciennes peuvent ne pas produire exactement les mêmes valeurs de temps et de chaleur pour chaque soudure. Par conséquent, vous devez effectuer des tests destructifs continus de la résistance de la soudure pour assurez-vous que votre service de soudage ne produit pas de soudures hors spécifications.
La mise à jour de vos contrôles de soudage par résistance est le moyen le plus rentable d'amener vos opérations de soudage par résistance à une norme de qualité constante, l'une après l'autre.
Pour les opérations finales de soudage par points, envisagez d'installer un nouveau contrôleur de soudage avec courant intégré et force d'électrode pour surveiller chaque soudure en temps réel. Certains de ces contrôles vous permettent même de définir un programme de soudage directement en ampères, tandis que la fonction d'air programmable du contrôle définit la force de soudage souhaitée. De plus, certaines de ces commandes modernes fonctionnent en boucle fermée, garantissant des soudures uniformes même avec des changements de matériau et de tension d'atelier.
Les composants de la soudeuse par points doivent être correctement refroidis à l'eau pour garantir des soudures de qualité et une longue durée de vie des électrodes pendant la production. Certains magasins utilisent de petits circulateurs d'eau non réfrigérés de type radiateur qui, au mieux, fournissent de l'eau proche de la température ambiante. productivité, car les pointes de soudage par points peuvent augmenter rapidement en raison des températures élevées et nécessiter plusieurs garnitures ou remplacements par quart de travail.
Étant donné que la température idéale de l'eau pour un soudeur par résistance est de 55 à 65 degrés Fahrenheit (ou au-dessus du point de rosée primaire pour éviter la condensation), il est préférable de connecter la machine à un refroidisseur/recirculateur d'eau réfrigérée séparé. Lorsqu'ils sont correctement dimensionnés, les refroidisseurs peuvent garder les électrodes et autres composants du soudeur refroidissent, ce qui augmentera considérablement le nombre de soudures entre les garnitures ou les remplacements d'électrodes.
Des études ont montré que vous pouvez réaliser 8 000 soudures sur de l'acier doux ou 3 000 soudures sur de l'acier galvanisé sans couper ni remplacer les électrodes.
Il est avantageux de travailler avec un revendeur qualifié pour vous aider à sélectionner et à entretenir votre soudeuse par résistance.
Vous voulez en savoir plus ? L'American Welding Society (AWS) propose plusieurs publications sur le soudage par résistance disponibles à l'achat. De plus, AWS et d'autres organisations proposent des cours de formation qui enseignent les bases du processus de soudage par résistance.
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Heure de publication : 05 juillet 2022