Конденсаторная сварка (приварка шпилек)

1. Основные способы приварки крепежа

Ниже представлены самые основные методы приварки шпилек:

1. Приваривание электроразрядом конденсатора (конденсаторное сваривание) – CD (Cаpacitor Dischаrge Stud Wеlding). Оснащение для конденсаторной сварки работает на основе заряда и разряда конденсаторной батареи. Для этого типа сварки в обязательном порядке используют специальные шпильки с наконечником-штырьком малого сечения.

При разрядке конденсаторной батареи установки возникает короткий импульс электротока. И когда он проходит через штырек, образуется электроток большой плотности, штырек расплавляется и на мгновение создает дуговой разряд. Весь процесс приваривания занимает от 2 до 6 миллисекунд. Стык получается максимально аккуратным, практически без коробления.

Процесс приваривания шпилек электро-разрядом конденсатора.

A - Шпилька ставится в электросварочный инструмент и обозначается на основном металле; B – При нажатии на спусковой механизм: наконечник зажигается и образует дугу; C – Дуговая вспышка, расплавка контактных областей метиза и основного металла; D - Шпилька опускается в расплавленную ванночку; E - Сварка окончена, сварочный инструментарий убирается для проверки прочности соединения.

2. Приваривание электро-дугой – ARC (Drаwn Arc Stud Wеlding). Способ приваривания крепежа при помощи электро-дуги между метизом и плоскостью материала, которая возникает при прогонке через крепеж и заготовку сварочного электротока. Для этого процесса применяют сварочный агрегат с выпрямителем переменного тока. Именно он и создает требующийся сварочный электроток.

Для контактно-дугового сваривания используют керамические спецкольца, которые не дают растекаться расплавленному жидкому металлу от места сварки. Или же можно подать в область сварки инертный газ. Высокие энергетические показатели электро-дуги (по сравнению с энергией разряда при конденсаторной электросварке) позволяют способом контактно-дуговой электросварки приваривать крепеж с большим охватом размеров, а именно: до М24 к листовым материалам толщиной от 2 мм и до 1мм в глубину области расплавленного жидкого металла. Такое сварное соединение супер надежно и обладает большой устойчивостью к отрыву и кручению.

Процесс приварки шпильки электрической дугой.

A - Кончик метиза соприкасается с обрабатываемой деталью; B - Включается дуговой электро-разряд, метиз возвышается над обрабатываемым элементом; C - Метиз опускают в расплавленный сварочной электро-дугой металл. Материал затвердевает и метиз приваривается; D – Сварка окончена. Сварочный инструментарий убирается и снимается керамическое кольцо.

3. Приваривание электро-дугой с небольшим технологическим циклом – SC (Shоrt Cyclе Stud Wеlding). Этот способ дугового метода сварки был разработан с целью увеличения возможностей соотношения сечений метизов к размеру толщины листа. Выпрямленный электроток (в отличие от способа с ARM) проходит сквозь метиз за очень малый промежуток времени — 0,003-0,5с. В итоге, глубина свара начинается от 0,4мм, а это значит, что минимальная толщина листа из металла может быть 0,6мм. Для того чтобы приварить метиз, не нужен защитный газ или спецкольца из керамики, ограничивающие область воздействия дуги.

Процесс приваривания шпильки электро-дугой с малым технологическим циклом

A - Шпилька ставится в сварочный инструмент и обозначается на основном металле; B - При нажатии на спусковой механизм происходит подъем шпильки, и дуга зажигается; C - Горение дуги, начало плавления шпильки; D - Шпильку опускают в расплавленную ванночку; E - Сварка окончена, сварочный инструментарий убирают для проверки прочности соединения.

2. Области применения приварного крепежа

Приваривание шпилек чаще всего используется на тонких изделиях, но несмотря на это способ имеет широкую область применения. Технология применяется при производстве:

• Заземляющих лепестков;
• Вентиляционных систем;
• Трубопроводов;
• Звукоизоляционных сетей;
• Электрощитов;
• Воздуховодов;
• Настенных панелей;
• Шкафов и панелей для электрооборудования;
• Электротехнических элементов;
• Хомутов для фиксации кабельной проводки;
• Фланцев и крышек;
• Знаков и табличек;
• Дверей;
• Мебели.

3. Виды приварного крепежа

Ассортимент представлен следующими типами приварного крепежа для конденсаторной сварки:

1. Шпилька резьбовая

2. Шпилька без резьбы

3. Втулка резьбовая

4. Болт заземления

5. Одно- и двухлепестковый контакты заземления

6. Гвоздь изоляционный

Материал для выполнения приварного крепежа:

• Нержавейка;
• Алюминий;
• Омедненная сталь;
• Латунь.

4. Контроль качества соединения конденсаторной сварки

Для того чтобы проверить качество сварного стыка конденсаторной сварки, ориентируйтесь на схему, представленную ниже. На левой картинке пример качественного стыка, в точке сварки получается равномерный и полный провар по всему соединению. На центральной картинке неправильно подобранны режимы, и провар получился неравномерным (либо отсутствует). На правой картинке также неверно подобранны режимы, но в этом случае получилось избыточное проплавление, а излишки металла вышли наружу.

5. Применимость на производстве

На нашем производстве мы выделили отдельную зону, где и применяем агрегат для конденсаторной электросварки HRUSCHKA C130. Этот аппарат служит только для промышленного использования. Работа сварщика получается качественной и не занимает много времени. Сварщику достаточно выбрать один из параметров сварочного процесса и приварить сам крепеж по отметинам на заготовке, а всем остальным управлением цикла занимается специальный микропроцессор.

Возможности такого оборудования позволяют нам использовать практически весь ассортимент приварного крепежа, который существует на рынке. В таблице, приведенной ниже, представлен тип крепеж и какой размера можно приварить на нашем производстве.