Vaikka vain yksi osa paljon suurempaa järjestelmää, kosketinkärjellä sekä robotti- että puoliautomaattisissa metallikaarihitsauspistooleissa (GMAW) on kriittinen rooli hyvän hitsin laadun takaamisessa. Se voi myös vaikuttaa mitattavasti hitsaustyösi tuottavuuteen ja kannattavuuteen – liiallisen vaihdon aiheuttamat seisokit voivat olla haitallisia suorituskyvylle sekä työ- ja varastokustannuksille.
Kosketinkärjen tärkeimmät toiminnot ovat ohjata hitsauslankaa ja siirtää hitsausvirta lankaan sen kulkiessa reiän läpi. Tavoitteena on, että lanka syötetään tasaisesti kosketinkärjen läpi, säilyttäen samalla maksimaalisen kontaktin. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi on tärkeää käyttää oikeaa kosketuskärjen kokoa – tai sisähalkaisijaa (ID) – sovellukseen. Sekä hitsauslanka että hitsausprosessi vaikuttavat valintaan (kuva 1).
Hitsauslangan vaikutus kosketinkärjen kokoon
Kolme hitsauslangan ominaisuutta vaikuttavat suoraan kosketinkärjen valintaan tiettyyn sovellukseen:
▪ Johdon tyyppi
▪ Valettu lanka
▪ Johdon laatu
Tyyppi-Kosketinkärkien valmistajat suosittelevat tavallisesti vakiokokoisia (oletus) kosketinkärkiä vastaaville johtimille, kuten xxx-xx-45 kosketinkärkeä 0,045 tuuman langalle. Joissakin tapauksissa voi kuitenkin olla edullista joko ali- tai ylimitoittaa kosketinkärki langan halkaisijaan nähden.
Hitsauslankojen vakiotoleranssit vaihtelevat tyypin mukaan. Esimerkiksi American Welding Society (AWS) -koodi 5.18 sallii ± 0,001 tuuman. toleranssi 0,045 tuumalle. kiinteät johdot ja ± 0,002 tuumaa. toleranssi 0,045 tuumalle. putkimaiset johdot. Putki- ja alumiinilangat, jotka ovat pehmeitä, toimivat parhaiten tavallisilla tai ylimitoitettujen kosketuskärkien kanssa, jotka mahdollistavat niiden syöttämisen mahdollisimman pienellä syöttövoimalla ja ilman syöttölaitteen tai hitsauspistoolin sisällä lommahdusta tai taipumista.
Kiinteät johdot ovat päinvastoin paljon jäykempiä, mikä tarkoittaa vähemmän syöttöongelmia, mikä mahdollistaa niiden yhdistämisen alimitoitettujen kosketuskärkien kanssa.
Heittää-Syy kosketinkärjen yli- ja alimittaukseen ei liity ainoastaan langan tyyppiin, vaan myös sen valuun ja kierteeseen. Valu viittaa lankasilmukan halkaisijaan, kun lanka on irrotettu pakkauksesta ja asetettu tasaiselle pinnalle – olennaisesti langan kaarevuus. Tyypillinen valaistuksen kynnys on 40-45 tuumaa; jos lanka on tätä pienempi, älä käytä alimittaista kosketinkärkeä.
Kierre viittaa siihen, kuinka paljon lanka nousee tasaisesta pinnasta, ja se ei saa olla suurempi kuin 1 tuuma missään kohdassa.
AWS asettaa vaatimukset langanvalulle ja kierteelle laadunvalvontana, jotta varmistetaan, että saatavilla oleva lanka syötetään tavalla, joka edistää hyvää hitsaustehoa.
Likimääräinen tapa saada lankavalun massamäärä on pakkauksen koko. Irtopakkauksiin, kuten rumpuun tai kelaan, pakattu lanka voi säilyttää suuremman valettu tai suorempi ääriviiva kuin kelaan tai kelaan pakattu lanka.
"Suora lanka" on yleinen myyntivaltti irtopakkauksille lankoille, koska suoraa lankaa on helpompi syöttää kuin kaarevaa lankaa. Jotkut valmistajat myös kiertävät lankaa pakkaaessaan sitä rumpuun, mikä johtaa siihen, että lanka muodostaa siniaallon silmukan sijaan, kun se annostellaan pakkauksesta. Näissä johtimissa on erittäin suuri valu (100 tuumaa tai enemmän) ja ne voidaan yhdistää alimitoitettuihin kosketinkärkiin.
Pienemmältä kelalta syötetyllä langalla on kuitenkin yleensä selvempi heitto - noin 30 tuumaa. tai pienempi halkaisija – ja tyypillisesti vaatii standardin tai suuremman kosketuskärjen koon asianmukaisten syöttöominaisuuksien aikaansaamiseksi.
Kuva 1
Parhaan hitsaustuloksen saavuttamiseksi on tärkeää, että kosketinkärjen koko on oikea sovellukseen. Sekä hitsauslanka että hitsausprosessi vaikuttavat valintaan.
Laatu-Myös langan laatu vaikuttaa kosketinkärjen valintaan. Laadunvalvonnan parannukset ovat tehneet hitsauslankojen ulkohalkaisijasta (OD) tarkemman kuin aikaisempina vuosina, joten ne syövät sujuvammin. Esimerkiksi korkealaatuinen kiinteä lanka tarjoaa tasaisen halkaisijan ja valun sekä tasaisen kuparipinnoitteen pinnalla; tätä lankaa voidaan käyttää yhdessä kontaktikärjen kanssa, jonka sisähalkaisija on pienempi, koska langan lommahduksesta tai taipumisesta on vähemmän huolta. Laadukas putkilanka tarjoaa samat edut sekä sileät, turvalliset saumat, jotka estävät lankaa avautumasta syötteen aikana.
Huonolaatuinen lanka, jota ei ole valmistettu tiukkojen standardien mukaan, voi olla alttiina huonolle langansyötölle ja epäsäännölliselle kaarelle. Alimittaisia kosketinkärkiä ei suositella käytettäväksi johtojen kanssa, joiden ulkohalkaisija vaihtelee suuresti.
Varotoimenpiteenä aina, kun vaihdat erityyppiseen tai -merkkiseen johtoon, on tärkeää arvioida kosketinkärjen koko uudelleen varmistaaksesi, että saavutat halutut tulokset.
Hitsausprosessin vaikutus
Muutokset valmistus- ja valmistusteollisuudessa ovat viime vuosina muuttaneet hitsausprosessia sekä käytettävän kosketuskärjen kokoa. Esimerkiksi autoteollisuudessa, jossa OEM-valmistajat käyttävät ohuempia (ja vahvempia) materiaaleja vähentääkseen ajoneuvon painoa ja parantaakseen polttoainetehokkuutta, valmistajat käyttävät usein teholähteitä, joissa on edistykselliset aaltomuodot, kuten pulssi- tai muunneltu oikosulku. Nämä edistyneet aaltomuodot auttavat vähentämään roiskeita ja lisäämään hitsausnopeuksia. Tämän tyyppinen hitsaus, jota tyypillisesti käytetään robottihitsaussovelluksissa, sietää vähemmän prosessin poikkeamia ja vaatii kosketuskärjeitä, jotka voivat välittää aaltomuodon tarkasti ja luotettavasti hitsauslangalle.
Tyypillisessä pulssihitsausprosessissa, jossa käytetään 0,045 tuumaa. kiinteä johdin, huippuvirta voi olla suurempi kuin 550 ampeeria ja virran ramppinopeus voi olla yli 1 × 106 ampeeria/s. Seurauksena on, että koskettimen kärkien ja johtojen välinen liitäntä toimii kytkimenä pulssitaajuudella, joka on 150 - 200 Hz.
Pulssihitsauksessa kosketinkärkien käyttöikä on tyypillisesti murto-osa GMAW- eli vakiojännitehitsauksen (CV) käyttöiästä. Suositeltavaa on valita käytettävälle johtimelle kosketinkärki, jolla on hieman pienempi ID, jotta varmistetaan, että kärjen/langan liitännän resistanssi on riittävän alhainen, jotta voimakasta kipinöintiä ei tapahdu. Esimerkiksi halkaisijaltaan 0,045 tuuman umpilanka sopii hyvin yhteen kosketinkärjen kanssa, jonka ID on 0,049–0,050 tuumaa.
Manuaaliset tai puoliautomaattiset hitsaussovellukset edellyttävät erilaisia näkökohtia oikean kosketinkärjen koon valinnassa. Puoliautomaattiset hitsauspistoolit ovat yleensä paljon pidempiä ja niillä on monimutkaisempia muotoja kuin robottipistooleilla. Usein kaulassa on myös suurempi mutka, jonka ansiosta hitsaushenkilö pääsee mukavasti käsiksi hitsausliitokseen. Kaula, jossa on suuri taivutuskulma, luo tiukemman langan, kun se syötetään sen läpi. Siksi on hyvä idea valita kontaktikärki, jolla on hieman suurempi sisähalkaisija tasaisen langansyötön mahdollistamiseksi. Tämä on itse asiassa perinteinen kontaktikärkien kokoluokittelu. Useimmat hitsauspistoolien valmistajat asettavat oletuskosketinkärjen kokonsa puoliautomaattisen sovelluksen mukaan. Esimerkiksi 0,045 tuuman. halkaisijaltaan kiinteä lanka vastaa kosketinkärkeä, jonka ID on 0,052–0,055 tuumaa.
Virheellisen kosketuskärjen koon seuraukset
Väärä kosketinkärjen koko, joko liian suuri tai liian pieni käytettävän langan tyyppiin, valuun ja laatuun nähden, voi aiheuttaa virheellistä langansyöttöä tai huonon valokaaren suorituskyvyn. Tarkemmin sanottuna kontaktikärjet, joiden tunniste on liian pieni, voivat saada langan takertumaan reiän sisään, mikä johtaa takaisinpalamiseen (kuva 2). Se voi myös aiheuttaa lintujen pesimistä, mikä on lankojen sotkua langansyöttölaitteen käyttöteloissa.
Kuva 2
Burnback (johto juuttunut) on yksi yleisimmistä kosketinkärkien vikatiloista. Kosketinkärjen sisähalkaisija (ID) vaikuttaa siihen merkittävästi.
Päinvastoin, kosketuskärjet, joiden ID on liian suuri langan halkaisijaan nähden, voivat sallia langan vaeltamisen sen syöttäessään läpi. Tämä vaeltaminen johtaa huonoon valokaaren stabiilisuuteen, voimakkaaseen roiskeeseen, epätäydelliseen sulatukseen ja hitsin kohdistusvirheeseen liitoksessa. Nämä tapahtumat ovat erityisen merkittäviä aggressiivisessa pulssihitsauksessa; ylisuuren kosketinkärjen avaimenreiän (kuva 3) nopeus (kulumisaste) voi olla kaksinkertainen alimittaiseen kosketinkärjeen verrattuna.
Muita huomioita
On tärkeää ymmärtää täysin hitsausprosessi ennen kuin valitset kosketinkärjen koon työhön. Muista, että kosketinkärjen kolmas tehtävä on toimia hitsausjärjestelmän sulakkeena. Kaikki hitsaussilmukan voimansiirtoon liittyvät ongelmat näkyvät (ja niiden pitäisi olla) ensin kosketuskärjen vikana. Jos kosketuskärki epäonnistuu eri tavalla tai ennenaikaisesti yhdessä solussa muuhun laitokseen verrattuna, kyseinen solu tarvitsee todennäköisesti hienosäätöä.
On myös hyvä idea arvioida toimintasi riskinsietokyky; eli kuinka paljon se maksaa, kun yhteysvihje epäonnistuu. Esimerkiksi puoliautomaattisessa sovelluksessa on todennäköistä, että hitsauskäyttäjä voi nopeasti tunnistaa mahdolliset ongelmat ja vaihtaa viallisen kosketuskärjen taloudellisesti. Odottamattoman kosketuskärjen vioittumisen kustannukset robottihitsauksessa ovat kuitenkin paljon korkeammat kuin manuaalisessa hitsauksessa. Tässä tapauksessa tarvitset kontaktikärkiä, jotka toimivat luotettavasti aikataulun mukaisten kontaktikärkien vaihtojen välillä, esimerkiksi yhden työvuoron ajan. Yleensä on totta, että useimmissa robottihitsausoperaatioissa kontaktikärjen tuottaman laadun tasaisuus on tärkeämpää kuin sen kesto.
Muista, että nämä ovat vain yleisiä sääntöjä yhteyskärjen koon valinnassa. Oikean koon määrittämiseksi on tärkeää tarkastaa epäonnistuneet kontaktikärjet laitoksessa. Jos useimpien epäonnistuneiden kosketinkärkien sisällä on johto juuttunut, kosketinkärjen ID on liian pieni.
Jos useimmat vialliset kosketinkärjet ovat vailla johtoja, mutta on havaittu karkea kaari ja huono hitsin laatu, voi olla hyödyllistä valita alimitoitettu kosketinkärje.
Kuva 3
Liiallinen avaimenreikä on myös yksi kosketuskärkien yleisimmistä vikatiloista. Myös kosketuskärjen sisähalkaisija (ID) vaikuttaa siihen merkittävästi.
Postitusaika: 02.01.2023
