Všetci ľudia vedia, čo je zváranie kovových častí. Nie každý však vie, že existuje široká škála metód a metód zvárania spojov pomocou rôznych nosičov energie. Bodové spájanie kovov je druh kontaktného typu zvárania. Od ostatných sa líši tým, že nemá zvarový šev a diely sú spojené v niekoľkých bodoch. Toto spojenie našlo najširšie využitie v priemyselných podnikoch, no domáci majstri sa snažia zvládnuť aj odporové bodové zváranie, technológiu a výhody jeho použitia.
Princíp kontaktného spojenia
Princípom odporového zvárania je rýchle zahriatie materiálu na teplotu topenia a priame vytvorenie homogénnej kovovej štruktúry na mieste spojenia.
Impulzný charakter prúdu počas procesu zvárania a čas jeho pôsobenia na povrch obrobkov zohráva hlavnú úlohu pri zahrievaní spoja. Dobrá kvalita bodového zvaru sa dá dosiahnuť iba vtedy, ak sú diely počas kryštalizácie štruktúry roztaveného kovu pevne a bezpečne držané.
Kedypomocou automatického bodového zvárania vo výrobe je možné dosiahnuť akčné rýchlosti až šesťsto kontaktov za minútu.
Technológia zvárania
V priemyselnej výrobe sa odporové zváranie používa hlavne na spájanie plechov z neželezných zliatin, rôznych akostí ocele, ako aj pretínajúcich sa výstužných a profilových obrobkov (uholník, kanál). Doma je často potrebné použiť tento typ zvárania pri opravách domácich spotrebičov, inštalácii kovového plotu, zvárania pletiva na stavbu.
Proces odporového bodového zvárania možno rozdeliť do niekoľkých etáp:
- Pred začatím práce si musíte pripraviť polotovary. Nie je potrebné čistiť povrch po celej rovine spoja, ako pri zváraní, súvislým švom. Zamýšľané dokovacie body stačí vyčistiť kovovou kefou alebo jemným brúsnym papierom. Zvyšky farby alebo mastné škvrny sa odstránia špeciálnym roztokom.
- Ďalej musia byť pripravené diely spojené dohromady v požadovanej polohe.
- Po týchto operáciách musíte medzi elektródy vložiť polotovary a pritlačiť ich tesne k sebe.
- Ďalší krok zahŕňa hlavný proces práce. Zapne sa bodový zvárací stroj, ktorý vytvorí potrebný ohrev kovu do plastického stavu a vytvorí potrebnú deformáciu zvarového bodu.
Priemyselné podniky najčastejšie využívajú zariadenia schopné zvárať v automatickom režime. A v domácich podmienkach je efektívnejšie používaťpoloautomatické bodové zváranie.
Pracovné režimy
V závislosti od podmienok pripojenia a maximálneho výkonu zváracieho stroja sa môže doba ohrevu spojovacieho bodu dielov pohybovať od milisekúnd až po niekoľko desiatok sekúnd. Preto pri bodovom zváraní uhlíkových ocelí, ktoré sú ľahko vytvrditeľné a schopné vytvárať trhliny, je vhodné zvýšiť čas ohrevu, aby sa kov následne ochladzoval pomalšie.
Je však lepšie zvárať nehrdzavejúcu oceľ s krátkym časom ohrevu povrchu. Deje sa tak, aby sa znížila možnosť poškodenia antikorózneho povlaku kovu.
Tesný kontakt výrobkov v miestach zvárania zabezpečuje potrebný tlak medzi elektródami. Toto stlačenie úplne závisí od hrúbky materiálu a vlastností kovu, ktorý sa má zvárať. Hodnota tlaku na konci zvárania má veľký význam, pretože je zodpovedná za vytvorenie jemnozrnnej štruktúry materiálu v mieste zvárania a približuje pevnosť kontaktov k sile základného kovu.
Zlepšená kryštalizácia roztaveného kovu sa dosiahne miernym oneskorením tlakovej sily po prechode prúdového impulzu.
Výhody bodového spojenia
V porovnaní s mnohými inými typmi spojov má bodové zváranie svojpomocne niekoľko výhod:
- Pri procese zvárania nie je potrebné používať ďalšie materiály (tavivo, plyn).
- Keďže pripojenie prebieha bez použitia plynu,potom nevznikajú žiadne škodlivé výpary.
- Žiadna troska a odpad v procese.
- Účinnosť odporového bodového zvárania je oveľa vyššia ako pri konvenčnom spájaní dielov.
- Schopnosť dosiahnuť vysokokvalitné pripojenia v krátkom čase.
- Mnohí zvárači považujú túto metódu za najhygienickejšiu zo všetkých zváracích technológií.
Pri dodržaní všetkých pravidiel práce je veľmi jednoduché dosiahnuť spoľahlivé a presné spojenie produktov aj pre začiatočníka.
Nevýhody metódy
Popri výhodách bodového zvárania existujú určité nevýhody použitia tejto metódy. Patria sem nasledujúce položky:
- Je takmer nemožné získať silnú väzbu rôznych kovov.
- Možnosť striekania kovu pri vystavení silnému prúdovému impulzu.
- Mechanizmus stláčania obrobku a zariadenie zváracej hlavy majú zložitý dizajn so súčasným upevnením na niekoľkých miestach.
- Pri viacbodovom zapojení je tiež potrebné skomplikovať konštrukciu elektród.
Požiadavky na elektródu
Elektródy sú navrhnuté tak, aby uzavreli elektrický obvod cez zvárané kovové povrchy. Elektrolytická za studena valcovaná meď a jej zliatiny na báze volfrámu, ako aj špeciálny bronz obsahujúci kob alt alebo kadmium, sú hlavnými materiálmi na výrobu elektród. Všetky tieto kovy zodpovedajú hlavnej charakteristike elektródy – odporu, t.j. zachovávajú si svoje rozmery, vlastnosti a tvar, keď sa ich povrch zahreje vo veľkej miere (až na600℃).
Pre zníženie opotrebovania elektród počas prevádzky je potrebné dbať na ich intenzívne chladenie vodou.
Prierez elektródy musí zodpovedať veľkosti bodu zvaru. Zväčšenie priemeru elektródy vedie k výraznému zníženiu úrovne ohrevu v mieste zvárania.
Odporový zvárací stroj
Moderní výrobcovia vyrábajú mnoho modelov rôznych bodových zváracích strojov. Cena takýchto modelov závisí od súboru funkčnosti zariadenia, takže každý zvárač sa musí sám rozhodnúť, na aký účel je zakúpený.
Štandardný zvárací stroj obsahuje:
- konvertor prúdu;
- univerzálna zváracia svorka;
- zapínacie a vypínacie relé;
- regulátor trvania a prúdu;
- zariadenie na kompresiu elektród.
Jednoduché bodové zváračky pre domácnosť nemusia mať regulátor prítlačnej sily, takže zvárač si musí tento parameter upraviť sám na základe svojich znalostí a skúseností.
Všetko vybavenie možno klasifikovať:
- Podľa princípu umiestnenia elektród - oproti sebe a paralelne.
- Podľa spôsobu práce - pre automatické a manuálne jednotky.
- Podľa spôsobu pohybu - na závesné, mobilné alebo stacionárne zariadenia.
V priemyselných závodoch sa pracuje svysoko presné automatické zariadenie. Ale pre domácnosť je bodová zváračka pre domácich majstrov celkom vhodná.
Aplikácia zvárania na batérie
Lítium-iónové batérie sú v súčasnosti široko používané v domácich a počítačových zariadeniach, ktorých správna činnosť závisí od kvalitného spojovacieho kontaktu. Doma je lepšie robiť bodové zváranie batérie vlastnými rukami, pretože cena továrenských jednotiek nie je k dispozícii všetkým remeselníkom.
Technické vlastnosti takýchto zariadení budú samozrejme nižšie ako výrobné zariadenia, ale budú celkom vhodné na domáce použitie. Hlavná vec je, že pri výrobe bodového zvárania na batérie dôsledne a veľmi starostlivo zvážte všetky požiadavky na domáce zariadenie.
Princíp pripevnenia kontaktu k batérii
Vysoký výkonový impulz pre dobré pripojenie svoriek batérie nie je potrebný. Preto pred rozhodnutím, ako urobiť bodové zváranie, musíte pochopiť, prečo nemôžete použiť spájkovacie kontakty batérie. Pointa je, že svorky batérie sa obávajú prehriatia a práca s spájkovačkou znamená vysoké zahrievanie povrchu okvetného lístka.
Tento problém sa dá vyriešiť vlastným bodovým zváraním pre batérie, ktoré dokáže vytvoriť silný prúdový impulz až 400-800 A. To bude stačiť na vykonanie zvárania.
Integrita kontaktu a spoľahlivosť spojenia bude závisieť od trvaniapulz (35-100 milisekúnd). Dlhšia expozícia môže spáliť platňu, čo môže viesť k strate pevnosti.
Zváraciu jednotku si môžete vyrobiť z bežnej autobatérie, no svojpomocný stroj na bodové zváranie z mikrovlnky bude predsa len funkčnejší.
Zváračka z mikrovlnnej rúry
Kľúčovým prvkom každého odporového zvárania je transformátor, ktorý prevádza vstupné napätie na požadovanú úroveň. Preto je transformátor na bodové zváranie z mikrovlnnej rúry z hľadiska charakteristík ideálny.
Ak máte starú mikrovlnnú rúru, musíte z nej najskôr opatrne vybrať diely. Tento postup bude vyzerať takto:
- Opatrne rozoberte kryt mikrovlnky a vyberte transformátor z konštrukcie.
- Keďže sekundárne vinutie je vyrobené z tenkého drôtu, bude potrebné ho odstrániť. Táto operácia musí byť vykonaná dlátom a malým kladivom, pričom sa nepoškodí primárne vinutie.
- Ďalej musíte odstrániť magnetické jadro. Tu budete musieť vynaložiť viac úsilia, pretože na niektorých modeloch sa vyrába zváraním.
- Ďalším krokom je navinutie nového sekundárneho vinutia. Na navíjanie je vhodný drôt s prierezom 10 mm alebo viac.
- Pridajte dva alebo tri závity drôtu k jadru transformátora tak, aby výstup bol 2 V.
Zvýšiťenergie pri vykonávaní bodového zvárania vlastnými rukami z mikrovlnnej rúry, budete musieť nainštalovať druhý podobný transformátor a pripojiť ho k prvému elektrickému obvodu.
Požiadavky na domáce elektródy
Najčastejšie sa ako elektródy používajú hroty spájkovačky, ktoré sú vopred naostrené pod kužeľom. Ak takéto časti neexistujú, môžete použiť obyčajný medený drôt s prierezom 2–5 mm. Údržba a inštalácia takýchto častí zariadenia majú svoje vlastné nuansy:
- Na udržanie požadovaného tvaru musia byť elektródy neustále podkopávané, pretože sú počas prevádzky vystavené intenzívnemu opotrebovaniu.
- Pravidelne je potrebné žihadlo očistiť od plaku. A keď sa úplne opotrebuje, bude potrebné ho vymeniť.
- Aby nedošlo k strate napájania, mali by byť káble k elektródam krátke.
- Na súčasné vodiče je lepšie umiestniť tipy.
Posledný krok montáže
Aby bola funkčnosť podomácky vyrobeného zariadenia úplná a bezpečná, musíte do upínacieho systému nainštalovať vypínač. Prepínač je pripojený k primárnemu vinutiu transformátora a je namontovaný na rukoväti upínacej páky.
Na domáce použitie stačí použiť páku dlhú asi 60 cm, čím sa sila ruky niekoľkonásobne zvýši.
A samozrejme musíte myslieť na pripevnenie bodovej zváračky z mikrovlnnej rúry na pracovnú plochu. Najoptimálnejšia je fixácia zariadenia pomocou svorky, ktorá vám umožní presunúť ho na správne miesto pre prácu.
Niektoré chyby pri odporovom zváraní
Vždy je lepšie naučiť sa čokoľvek z chýb druhých. Preto je potrebné sa oboznámiť s možnými chybami, ktoré sa môžu vyskytnúť pri zváraní:
- V dôsledku porušenia teplotného režimu sa môžu objaviť trhliny na povrchu.
- Pri prekrývaní produktov zvárania môže dôjsť k pretrhnutiu pozdĺž okraja spoja, ak sa zvarový bod nachádza blízko okraja.
- V dôsledku nekvalitných elektród môže dôjsť k čiastočnému alebo úplnému netaveniu zvarového bodu.
- Ale kvôli malému priemeru elektród sa na kontakte môžu objaviť priehlbiny.
- A samozrejme, najčastejšou chybou začínajúcich zváračov je prepálenie povrchu, čo sa môže stať, keď sú elektródy slabo stlačené.
- V dôsledku dlhého trvania impulzu a vysokého prúdu sa môžu vytvárať vonkajšie a vnútorné trhliny.
- Ak sú elektródy nesprávne nastavené vzhľadom na dosky, ktoré sa majú zvárať, môže dôjsť k posunutiu jadra.
Napriek tomu, že nákup vybavenia na bodové zváranie nie je náročný, bude prístroj pre domácich majstrov pomocníkom, ktorý plne splní požiadavky domáceho majstra. A aby ste si takéto zariadenie vyrobili sami, nebudete potrebovať veľa materiálu a peňazí.
