Table of Contents
投射溶接における電極のアライメントの理解
投影溶接は、電気電流が上げられた特徴を介して集中される抵抗溶接プロセスです。1つまたは2つのワークピース。溶接の品質は、精密な電極のアライメントと位置決めに大きく依存します。電極が正しく整列されると、電流は一貫した溶融ナゲットを作成して均一に流れます。 Misalignmentは、弱いジョイント、過度のスパッタ、または電極損傷につながる、不均等な電流分布を引き起こします。この記事は、投射の最適な方向の調整と維持に関する包括的なガイダンスを提供します。
電極のアライメントの基礎
電極アライメントは、電極面とワークワークの予測との間の幾何学的関係を意味します。 投影溶接では、上部と下部の電極は同軸でなければならない。同じ垂直軸を連結し、ワークス面に垂直方向を合わせる必要があります。 1〜2度の小さな角度のずれでさえ、投影センターから現在のパスをシフトし、最大30%の溶接強度を削減することができます。 主なアライメントパラメータは次のとおりです。
- 軸アライメント:]]] 両電極の中央線は、ほとんどのアプリケーションで0.1 mm以内にコイン化する必要があります。
- 並列:]]電極面は、互いに平行で、ワーク面に均一な接触を確保する必要があります。
- [ 精度:]] 電極軸は、ワークプレーンに垂直にする必要があります。 チルトエラーは、非対称鍛造を引き起こします。
なぜアライメントのマットレス
適切なアライメントは、溶接品質、電極寿命、プロセスの反復性に直接影響します。 調整は、次のようになります。
- 強烈な溶接のナゲットのサイズおよび形
- 局部化電流密度による電極摩耗の増加
- より高い拒絶率および再作業コスト
- 溶接変圧器または制御システムへの潜在的な損傷
影響力のある電極位置決めの要因
ワークピース幾何学と固定
投影高さ、直径、位置を含む部品形状は、電極のセットアップを指示します。凹凸面または複数の投影で部品は、アセンブリを正確に保持する備品が必要です。よく設計された備品は次のとおりです。
- 0.05mm以内の部品を繰り返し入れて下さい
- 溶接時の運動を防ぐための十分なクランプ力を提供
- 電極ドレッシングや検査の簡単なアクセスが可能
電極の設計および材料
電極先端形状、径、材料のインタラクション安定性。一般的な電極材料には、銅-クロム-ジルコニウム(CuCrZr)と分散強化銅が含まれています。電極面は、投影輪郭にマッチするべきで、ドーム投影投影の平面、または角形の投影のために輪郭を当てる必要があります。誤った先端ジオメトリは、早期摩耗と不整列を引き起こします。
溶接機の剛さおよび剛性率
溶接機の機械構造は、負荷下で偏向を抵抗しなければなりません。過度のコンプライアンスを持つ機械は、電極が溶接サイクル中に後方に移動することを可能にします。ベアリング、ガイド、およびシリンダーマウントの定期的な検査は不可欠です。
精密電極位置決め技術
初期設定と固定
電極とワークピースをクリーニングしてオイル、酸化物、または破片を取り除きます。 参照ブロックを使用して、電極の高さと並列を設定します。 下部電極をフィクスチャーに合わせ、参照ブロックに連絡するまで上部の電極を下げます。 微調整装置を使用して上部の電極位置を調整し、設定をロックします。
多重投射部品は、その中心が投射パターンの遠心分離機の上に正確にあるように、電極を配置します。これにより、力が均等に分布し、傾きを防ぎます。
直線ゲージの使用
同軸インジケータ、レーザーアライメントシステム、光学コンパレータなどの特殊アライメントツールは、サブミリ単位の精度を実現するのに役立ちます。上部の電極に取り付けられた同軸インジケータは、電極が回転するにつれて、実行を測定することができます。レーザーシステムは、ワークピースに交差し、リアルタイムの視覚的アライメントを可能にします。
電極のドレッシングとメンテナンス
電極は熱循環と機械的圧力のために不規則に摩耗します。 ドレッシングは元の形状を復元し、表面汚染物質を除去します。 電極の輪郭に一致するプロファイルで専用のドレッシングツールを使用してください。 ドレッシングの後、材料除去が電極の高さと表面位置を変えるので、アライメントを見直します。
ウェルドカウントに基づく間隔をスケジュールする(通常500〜2000ウェルドごとに)、現在のレベルや素材に応じて。 メンテナンスログで記録ドレッシング頻度とアライメント測定。
共通のマイコンの問題と是正措置
| Issue | Symptom | Root Cause | Solution |
|---|---|---|---|
| Off-center nugget | Weld offset from projection center | Electrode axis misalignment | Realign using coaxial indicator |
| Electrode indentation | Excessive mark on workpiece | Electrode pressure too high or alignment angle incorrect | Reduce force, adjust parallelism |
| Inconsistent weld strength | Variation in tensile test results | Electrode wear or workpiece movement | Dress electrodes, improve fixturing |
| Weld expulsion | Molten metal expelled outside joint | Misaligned current path heating adjacent material | Verify alignment and projection positioning |
オンゴイニングアライメントのためのベストプラクティス
整列への構造化されたアプローチを実装することで、長期プロセスの安定性が保証されます。次の拡張リストには、元の記事のヒントが組み込まれ、深さを追加します。
- [] 精密フィクスチャとクランプ:[ 固定具は、重要な寸法にカスタム加工され、毎年検査されるべきです。 クランプ力は、溶接中に熱膨張力を対抗するのに十分であるべきです。
- [ 電極への突起部分を各バッチの前に並べ替える:[]] は、電極センターの相対的な投影位置を検証するために、go/no-go ゲージまたはビジョンシステムを使用します。
- 一貫した電極圧力:[]] 荷重計を使用して実際の力を監視し、記録します。 ±5%上の圧力変動は、油圧または空気系の問題を示します。
- 摩耗および変形のために定期的に電極を点検して下さい:[[]]] のマッシュニング、ピット、または割れることのための点検。 表面の形を確かめるのにプロフィール ゲージを使用して下さい。
- ワークピースの厚さの電極の高さを調節します。[ 電極ストロークは、プロジェクション高さと10〜20%のワークを圧縮して、適切な崩壊を確実にします。ストロークの限界を正確に設定します。
- シフト開始時のテスト溶接とメンテナンス後のテスト溶接:[]は、生産条件下で少なくとも3つのサンプルを溶接し、カットセクションを調べたり、剥離試験を実行します。
- []モニターの溶接パラメータは連続して:[[:溶接電流モニターとフォースセンサーを使用して、コントローラへのフィードバック。 トレンドデータは、誤順シフトを予測するのに役立ちます。
- 整列技術に関するトレーナー:[ 整列ゲージとドレッシングツールでハンズオンセッションを実行します。 オペレータは、誤順症状を特定する方法を知っている必要があります。
- 主成分が積極的に:[ 導体、摩耗の電極ホルダーをチェックし、力センサーを四半期ごとにキャリブレーションします。
電極のアライメントの測定と検証
定量的な検証は、推測を取り除きます。 一般的な方法は次のとおりです。
- []同軸インジケータチェック:[]] ダイヤルインジケータを上極にマウントし、360°回転し、実行を測定します。 許容実行は、通常0.1 mm未満です。
- ] 紙のブルーイングやマーキングテスト:[ 電極間カーボン紙を配置し、それらを閉じます。 カーボンインプリントは、連絡先領域と中心を明らかにします。
- 溶接断面解析:[セクションテスト溶接と顕微鏡下でnugget対称を測定します。 対称のnuggetsはアライメントドを示します。
- フォース分布測定:]] 電極間圧感度フィルム(例えば、富士フイルムプレスケール)を使用して圧力均一性を視覚化します。
制御グラフ内のすべての測定値を文書化して、ドリフトを時間とともに追跡します。統計プロセス制御(SPC)アプローチは、非成形部品を作成する前に、タイムリーな是正措置をトリガーできます。
高度な検討
ロボティック・プロジェクション溶接
自動化されたセルでは、ロボットが部品バリエーションに補正されるため、アライメントがさらに重要になります。カメラが投影を探し、部品に相対的な電極位置を調整するビジョンガイドアライメントを使用してください。各シフトでタッチオフルーチンを使用してロボット溶接機座標システムをキャリブレーションします。
高力鋼鉄およびコーティング
高度な高強度鋼(AHSS)および被覆材(亜鉛めっき、Al-Si)は、より堅いアライメント制御を必要とします。コーティングは、接触抵抗とアークを回避するために一貫した電極位置を増加させます。これらの用途に特殊な電極の幾何学を使用し、±0.05 mmのアライメントを調整します。
コンテンツ
投影溶接における電極の直線と位置決めは、ワンタイムセットアップタスクではなく、継続的なプロセス制御要素ではありません。 基礎を理解することによって、精密な固定工具と測定ツールを使用して、構造化されたメンテナンススケジュールに従い、メーカーは信頼性、反復可能な溶接品質を達成することができます。 ここで説明されているベストプラクティスは、オペレータのトレーニングと継続的な監視と組み合わせ、欠陥を減らし、電極の寿命を延ばし、全体的な機器の有効性を改善します。
さらなる読書のために、抵抗溶接基準の[American溶接協会(AWS)]からリソースを相談するか、または]]EWI(エジソン溶接研究所)[]]]を投影溶接パラメータの最適化に関する詳細な技術論文のための。 ]Romaも、投射アプリケーション溶接に合わせたアライメントツールも提供しています。