La saldatura a punti di lamiere multi-strato è comune nella produzione di lamiere automobilistiche, strutture hardware, componenti elettrici, parti di nuova energia e elettrodomestici. Quando si utilizza unSaldatrice a punti MFDC, molte fabbriche incontrano un problema nascosto: il segno di saldatura appare normale sulla superficie, con rientranze e tracce di saldatura visibili, ma durante le prove di trazione, distacco o distruttive, lo strato intermedio si stacca.
Nel reparto di produzione, questo viene spesso descritto come una saldatura a freddo, una falsa saldatura, una mancanza di fusione tra gli strati o uno scarso legame tra gli strati. È più difficile da individuare rispetto ad un difetto superficiale evidente perché potrebbe non essere visibile dall'esterno. Il problema può verificarsi solo durante l'assemblaggio, il carico, le vibrazioni o l'uso a lungo-termine, che può influire sulla resistenza delle articolazioni e sulla sicurezza del prodotto.
La sfida nella saldatura di lamiere multi-strato è che il calore di saldatura non deve formare solo una saldatura sulle lamiere esterne. Deve anche raggiungere e collegare ogni interfaccia all'interno dello stack. Se anche una sola interfaccia interna non riesce a formare un nucleo di saldatura adeguato, l’affidabilità dell’intero giunto risulta ridotta.
L'errore di valutazione più comune nella saldatura a punti multi-strato: una buona superficie non significa una buona saldatura interna
La rientranza della superficie può sembrare normale, mentre lo strato intermedio non è fuso
Nella saldatura a punti di due-lamiere, di solito è presente un'interfaccia-a-lamiera da controllare. Nella saldatura a tre-strato o a quattro-strato sono presenti più interfacce. La corrente e la pressione devono passare attraverso i fogli esterni e agire comunque efficacemente sulle interfacce interne. Se lo strato interno non riceve abbastanza calore, la superficie potrebbe mostrare un segno di saldatura mentre l'interfaccia interna rimane debole.
Per questo motivo, la saldatura a punti multi-strato non dovrebbe essere giudicata solo dall'apparenza. Il colore normale della saldatura e la rientranza normale non dimostrano che ogni strato sia unito correttamente.
I test distruttivi rivelano il vero problema
Se la saldatura viene aperta e lo strato esterno mostra una fusione evidente mentre lo strato intermedio rimane piatto, senza segni di strappo o residui visibili di pepite, è probabile che l'interfaccia interna non sia incollata correttamente.
Ciò è rischioso nella produzione di massa perché gli operatori potrebbero non essere in grado di rilevarlo visivamente. Durante l'approvazione del primo-pezzo, è necessario utilizzare prove di pelatura, prove di taglio a trazione o ispezioni-della sezione trasversale invece di fare affidamento solo sull'aspetto della saldatura.
Perché la scarsa adesione tra gli strati è più comune nei fogli-multistrato?
All’aumentare del numero di strati, il calore ha più difficoltà a raggiungere l’interfaccia centrale
Il calore della saldatura a punti viene generato quando la corrente passa attraverso la resistenza di contatto sulle interfacce della lamiera. Con due fogli, il calore è concentrato su un'interfaccia. Con più fogli, il calore deve essere distribuito su più interfacce.
Se corrente, tempo e pressione non sono abbinati correttamente, il calore può concentrarsi sullo strato esterno o solo su un'interfaccia, mentre l'interfaccia centrale non si fonde abbastanza. Il risultato è che uno strato può essere unito, ma un altro strato rimane debole.
Olio, ossido o spazi tra gli strati possono facilmente causare un legame debole
Una volta impilati più fogli, le interfacce interne sono difficili da ispezionare. Se sono presenti olio per stampaggio, olio anti-ruggine, ossido, polvere, particelle metalliche, residui di rivestimento, bave o spazi tra gli strati, l'area di contatto reale sarà ridotta.
In molti casi, la superficie esterna visibile è pulita, ma le superfici di contatto interne non lo sono. Quando l'elettrodo preme verso il basso, la pila può sembrare bloccata, mentre all'interno rimangono ancora spazi vuoti o contaminazione. Ciò può portare a uno scarso legame tra gli strati.
La saldatura multi-strato è più sensibile alle condizioni dell'elettrodo
Quando la superficie dell'elettrodo diventa usurata, allargata, disallineata, contaminata o ossidata, la distribuzione della corrente cambia. Una saldatura a due-lamiere può ancora passare, ma le interfacce interne in una pila multi-strato sono più sensibili alla distribuzione del calore. Una volta che la condizione dell'elettrodo cambia, il nucleo di saldatura interno può spostarsi o diventare più piccolo.
Se le saldature sono accettabili all'inizio ma si riscontra uno scarso legame dopo la produzione continua, controllare prima la superficie dell'elettrodo, il raffreddamento dell'elettrodo e l'allineamento dell'elettrodo superiore-inferiore.
Controlla prima questi segnali nel reparto di produzione
La rientranza è profonda, ma la resistenza della saldatura è ancora bassa
Ciò di solito significa che il foglio esterno ha ricevuto calore o pressione evidenti, ma l'interfaccia interna non ha formato una saldatura adeguata. La corrente potrebbe non aver raggiunto l'interfaccia del tasto oppure una pressione eccessiva potrebbe aver ridotto la resistenza di contatto e ridotto la generazione di calore.
Una rientranza profonda non significa una saldatura forte. Nella saldatura a punti multi-strato, la situazione più fuorviante è una saldatura che sembra resistente in superficie ma non ha un nucleo adeguato all'interno.
Sono presenti degli schizzi, ma gli strati sono ancora sciolti dopo la rimozione
Gli schizzi indicano che il processo di saldatura è instabile. Potrebbe derivare da corrente eccessiva, pressione insufficiente, contaminazione superficiale o contatto interstrato irregolare. Gli schizzi non significano che la saldatura è più forte. Potrebbe mostrare che un'area locale si è surriscaldata mentre altre interfacce non sono ancora riuscite a connettersi.
In questo caso, controlla prima la pulizia e l'adattamento dello strato-, quindi regola la corrente, il tempo e la pressione.
Alcune saldature sono forti e altre sono deboli con le stesse impostazioni
Se la qualità della saldatura varia notevolmente a parità di parametri, il problema di solito non è semplicemente "troppa poca corrente". Le cause più probabili includono l'adattamento instabile del foglio-, l'attrezzatura allentata, l'usura degli elettrodi, la variazione del lotto di materiale o il caricamento incoerente delle parti da parte dell'operatore.
Per questo tipo di problema, verificare la coerenza del processo prima di modificare i parametri.
Primo controllo: i fogli sono effettivamente a stretto contatto?
Controllare la presenza di olio e ossido tra gli strati
Prima della saldatura, verificare che le superfici di contatto siano pulite. Olio per stampaggio, olio anti-ruggine, ossido, polvere e trucioli metallici possono intaccare l'interfaccia di saldatura. Con i fogli multi-strato, le interfacce centrali sono particolarmente importanti perché le superfici esterne sono più facili da pulire, mentre le superfici interne vengono nascoste dopo l'impilamento.
Per l'acciaio zincato, la lamiera nichelata-, la lamiera stagnata-, l'acciaio inossidabile o l'acciaio ad alta-resistenza, è necessario considerare anche il rivestimento e le condizioni della superficie. Superfici diverse modificano la resistenza di contatto e influenzano direttamente la distribuzione del calore.
Controllare se i fogli sono deformati, disallineati o sbavati
Se i fogli sono deformati, presentano un ritorno elastico di stampaggio, un disallineamento dei fori o bavature sui bordi, possono formarsi degli spazi tra gli strati. Quando l'elettrodo viene premuto, solo una parte della pila può essere bloccata, mentre le altre interfacce rimangono leggermente aperte.
Prima della saldatura, le lamiere devono essere appiattite quando necessario, le bave visibili devono essere rimosse e devono essere utilizzati perni di posizionamento, fermi o dispositivi dedicati per mantenere gli strati allineati.
Non aspettarti che il saldatore risolva i problemi di assemblaggio
Se le lastre non sono montate correttamente, il semplice aumento della corrente o della pressione non risolverà il problema in modo affidabile. Una corrente più elevata potrebbe causare spruzzi, bruciature-o avvallamenti più profondi sulla superficie. Una pressione più elevata può deformare il foglio esterno mentre il contatto interno rimane instabile.
Per la saldatura a punti multi-strato, l'adattamento- deve essere corretto prima dell'ottimizzazione dei parametri.
Secondo controllo: il calore raggiunge lo strato interno?
Se la corrente è troppo bassa, è probabile che lo strato intermedio formi una saldatura fredda
I fogli multi-strato necessitano di calore per raggiungere le interfacce più profonde. Se la corrente è troppo bassa, l'interfaccia centrale potrebbe non formare un nucleo di saldatura sufficiente. Lo strato esterno può mostrare un segno di saldatura, ma lo strato interno può separarsi facilmente se staccato.
Durante la configurazione, la corrente può essere aumentata gradualmente, ma non in modo troppo aggressivo. Dopo ogni regolazione, è necessario eseguire un test di distacco o un'ispezione-della sezione trasversale per confermare se l'insieme si sta formando sull'interfaccia di destinazione.
Se il tempo di saldatura è troppo breve, il calore potrebbe non raggiungere lo strato interno
Quando il tempo di saldatura è troppo breve, lo strato esterno potrebbe surriscaldarsi, ma l'interfaccia interna potrebbe non raggiungere la temperatura di incollaggio prima della fine del ciclo. Ciò causa anche un legame debole nello strato intermedio.
Tuttavia, tempi più lunghi non sono sempre migliori. Un tempo eccessivo può causare schizzi, distorsioni, rientranze profonde e oscuramento della superficie. Un approccio migliore consiste nel regolare insieme corrente, tempo e pressione invece di aumentare solo il tempo.
Le combinazioni di fogli spessi-sottili richiedono particolare attenzione alla posizione della pepita
Se la pila comprende lamiere spesse e sottili o materiali diversi, l'insieme di saldatura potrebbe spostarsi verso un lato. Un'interfaccia può legarsi bene mentre un'altra rimane debole.
Questo tipo di struttura dovrebbe essere verificato mediante-ispezione della sezione trasversale o test distruttivi per confermare la fusione su ogni interfaccia, non solo in base alla forza di trazione complessiva.
Terzo controllo: gli elettrodi e gli strumenti sono stabili?
Una faccia dell'elettrodo allargata indebolisce la concentrazione del calore
Dopo un uso prolungato, la superficie dell'elettrodo diventa più grande, più piatta o contaminata da metallo aderito. Una faccia più grande riduce la densità di corrente, il che riduce la generazione di calore e aumenta la probabilità che le interfacce interne formino saldature a freddo.
Nella produzione è necessario utilizzare un programma regolare di medicazione degli elettrodi. Non aspettate che le saldature si indeboliscano, perché a quel punto potrebbe già essere stata prodotta una serie di pezzi difettosi.
Gli elettrodi disallineati possono spostare il nucleo di saldatura
Se gli elettrodi superiore e inferiore non sono allineati, si spostano sia il percorso della corrente che la distribuzione della pressione. Nei fogli multi-strato, ciò può causare il surriscaldamento di uno strato mentre un altro strato rimane debole.
L'allineamento degli elettrodi dovrebbe essere un elemento di ispezione di base durante la configurazione della saldatura a punti multi-strato. In molti casi, correggere l’allineamento degli elettrodi è più efficace che aumentare ciecamente i parametri di saldatura.
Gli utensili instabili fanno sì che ogni saldatura si comporti in modo diverso
Dopo che i fogli sono stati impilati, gli utensili allentati possono consentire piccoli movimenti durante la saldatura. Ciò potrebbe non avere molta importanza nella semplice saldatura di due-lamiere, ma in una pila multi-strato, qualsiasi cambiamento nel contatto tra gli strati può modificare la qualità della saldatura.
L'attrezzatura deve essere posizionata con precisione, bloccata in modo sicuro e consentire un carico e uno scarico coerenti. Per la produzione in batch, si consiglia un posizionamento a prova di errore-per evitare strati mancanti, parti invertite o disallineamento.
Non utilizzare parametri standard direttamente per materiali misti
I materiali rivestiti modificano la resistenza di contatto
Le lamiere zincate, nichelate-placcate e stagnate-hanno un comportamento superficiale diverso, pertanto la distribuzione del calore cambia durante la saldatura. I rivestimenti possono anche causare spruzzi, porosità o contaminazione degli elettrodi.
Quando questi materiali vengono utilizzati nella saldatura a punti multi-strato, in genere è necessario verificare nuovamente i parametri. Si può prendere in considerazione un processo a impulsi di preriscaldamento o a impulsi multipli- per migliorare il contatto tra gli strati quando necessario.
L'acciaio inossidabile, l'acciaio ad alta- resistenza e l'acciaio dolce distribuiscono il calore in modo diverso
Materiali diversi hanno resistenza elettrica, conduttività termica e spessore diversi. Il calore non si distribuirà uniformemente sulla pila. Alcuni materiali si riscaldano più facilmente, mentre altri assorbono il calore più velocemente. Se vengono utilizzati i parametri standard di due-lamiere di acciaio, il collegamento tra gli strati potrebbe diventare instabile.
Per queste combinazioni, è necessario eseguire prima la saldatura del campione e regolare i parametri in base ai risultati dei test distruttivi.
Più livelli significano una finestra di processo più ristretta
Per la saldatura a punti a tre-strati, quattro-strati o strati superiori-, la finestra del processo è solitamente più ristretta rispetto a quella per la saldatura a due-lamiere. Se la corrente è leggermente troppo bassa, lo strato interno potrebbe formare una saldatura fredda. Se la corrente è leggermente troppo elevata, lo strato esterno potrebbe schizzare o mostrare un'impronta eccessiva. Se la pressione è troppo bassa, il contatto tra gli strati diventa instabile. Se la pressione è troppo alta, la generazione di calore potrebbe diventare insufficiente.
Questo è il motivo per cui la saldatura di lamiere multi-strato dovrebbe sempre essere convalidata tramite una saldatura di prova invece di affidarsi solo all'esperienza.
Come puoi confermare che una saldatura multi-strato è veramente resistente?
Non fare affidamento solo sull'aspetto della saldatura
L'aspetto della saldatura è solo un controllo di base. Il problema più comune nella saldatura a punti multi-strato è che la saldatura appare normale all'esterno mentre l'interfaccia interna è debole. L'ispezione visiva può identificare spruzzi, rientranze eccessive, bruciature-e spostamenti di saldatura, ma non può confermare completamente la formazione di pepite interne.
Il test di peel rivela rapidamente problemi tra gli strati
Il test di distacco aiuta a mostrare quale strato non è incollato correttamente. Se lo strato intermedio si apre facilmente o se non vi è alcuna traccia evidente di pepita dopo il cedimento, il legame interno è insufficiente.
Si consiglia di effettuare test di distacco durante l'approvazione-del primo pezzo e dopo la modifica dei parametri, anziché fare affidamento solo sull'aspetto.
L'ispezione-della sezione trasversale mostra la posizione dell'insieme
Per le saldature importanti, l'ispezione-della sezione trasversale è più affidabile. Mostra se il nucleo di saldatura raggiunge l'interfaccia di destinazione, se la dimensione del nucleo è sufficiente e se vi è spostamento del nucleo, porosità o mancanza di fusione.
Per le parti automobilistiche,-correlate alla sicurezza o di connessione elettrica, la verifica-della sezione trasversale è molto utile.
I test continui sono più vicini alla vera produzione di massa
Un buon campione non dimostra che la produzione di massa sia stabile. Saldare un piccolo lotto in modo continuo e confrontare la resistenza della saldatura, l'aspetto, gli spruzzi, l'aumento della temperatura dell'elettrodo e la modalità di guasto dalle prime parti alle parti successive.
Se le saldature diventano gradualmente più deboli durante la produzione continua, controllare l'usura degli elettrodi, il raffreddamento, il circuito di corrente e la stabilità degli utensili.
Consigli pratici per l'acquisto di una saldatrice a punti
Non guardare solo alla corrente massima
Nella saldatura a punti multi-strato, una corrente più elevata non è sempre migliore. Ciò che conta di più è l'uscita di corrente stabile, la regolazione precisa dei parametri e le prestazioni costanti durante la produzione continua.
Una saldatrice a punti MFDC è utile perché fornisce un controllo stabile della corrente, adatto per applicazioni di saldatura di lamiere che richiedono ripetibilità. Anche così, la decisione finale dovrebbe basarsi sui risultati di saldatura di campioni reali.
Il sistema di pressione deve essere stabile e controllabile
I fogli multi-strato necessitano di pressione per fissare ogni strato, ma sia una pressione eccessiva che una pressione troppo bassa possono causare problemi. Quando si sceglie l'attrezzatura, controllare l'intervallo di regolazione della pressione, la ripetibilità e la stabilità del sistema di forza.
Se la pressione fluttua, fluttuerà anche il nucleo di saldatura interno.
Il raffreddamento dell'elettrodo e il circuito conduttivo non dovrebbero essere ignorati
Durante la produzione continua, la temperatura dell'elettrodo e le condizioni del circuito influiscono sulla stabilità della saldatura. Uno scarso raffreddamento, elettrodi surriscaldati o collegamenti conduttivi allentati possono causare una modifica della qualità della saldatura con le stesse impostazioni.
Al momento dell'acquisto dell'attrezzatura, verificare che il raffreddamento degli elettrodi, le sbarre collettrici conduttive, l'uscita del trasformatore e il sistema di controllo siano adatti alla produzione continua.
È necessaria una vera saldatura del campione
Il materiale in fogli multi-strato, il numero di strati, lo spessore, il rivestimento e la posizione della saldatura possono modificare il risultato. Prima dell'acquisto, fornire al fornitore schede reali e requisiti di test per la saldatura di prova. Utilizza test di pelatura, taglio a trazione o sezione trasversale-per verificare il legame interno.
La sola scheda tecnica della macchina non può dirti se la macchina è adatta al tuo prodotto.
Domande frequenti
D: Una saldatrice a punti MFDC è adatta per la saldatura di lamiere multi-strato?
R: Sì. Una saldatrice a punti MFDC fornisce un'uscita di corrente stabile ed è adatta per lamiere multistrato, lamiere automobilistiche, strutture hardware e componenti elettrici. Tuttavia, i parametri, gli elettrodi, la pressione e gli strumenti devono essere adattati al numero di strati, al materiale e allo spessore.
D: Perché la superficie sembra saldata, ma lo strato intermedio è debole?
R: Un segno di saldatura sullo strato esterno non dimostra che l'interfaccia interna abbia formato una vera e propria pepita. Il calore può essere concentrato vicino alla superficie, mentre l'interfaccia centrale non si fonde abbastanza.
D: Devo aumentare direttamente la corrente quando il legame tra gli strati è scarso?
R: Non immediatamente. Per prima cosa controlla la pulizia dell'interstrato, l'adattamento del foglio-, le condizioni degli elettrodi e la pressione. Quindi regolare gradualmente la corrente, l'ora e la modalità impulso.
D: Come posso verificare che ogni strato sia saldato correttamente?
R: Utilizza prove di peel, prove di taglio a trazione, prove distruttive o ispezioni-della sezione trasversale. L'ispezione visiva da sola non può confermare completamente il legame interno.
D: L'usura degli elettrodi può influire sul legame nello strato intermedio?
R: Sì. L'usura degli elettrodi modifica l'area di contatto e la densità di corrente, influenzando la distribuzione del calore. Le interfacce interne nei fogli multi-strato sono più sensibili ai cambiamenti di calore, quindi gli elettrodi dovrebbero essere rivestiti e sostituiti regolarmente.
Conclusione
UNSaldatrice a punti MFDCpuò essere utilizzato per la saldatura multi-lamiera-a-lamiera, ma è facile valutare erroneamente questo processo. La saldatura può apparire normale in superficie mentre gli strati interni non sono realmente incollati.
Per ridurre lo scarso legame tra gli strati, non aumentare semplicemente la corrente. Per prima cosa assicurati che gli strati siano puliti e ben aderenti. Quindi assicurati che il calore e la pressione vengano trasferiti in modo coerente a ogni interfaccia. È inoltre necessario controllare le condizioni degli elettrodi, la posizione degli utensili e la stabilità del lotto di materiale.
Per la produzione di massa, è necessario utilizzare prove di pelatura, prove di taglio a trazione o ispezioni trasversali-durante l'approvazione del primo-pezzo e dopo la modifica dei parametri. Solo confermando la posizione della pepita e il legame tra gli strati puoi sapere se la correntesaldatrice a puntie le impostazioni dei parametri sono adatte alla produzione.
