Selv om det bare er én del av et mye større system, spiller kontaktspissen i både robot- og halvautomatiske gassmetallbuesveising (GMAW) en kritisk rolle for å gi god sveisekvalitet.Det kan også målebart ta hensyn til produktiviteten og lønnsomheten til sveiseoperasjonen din – nedetid for overdreven omstilling kan være skadelig for gjennomstrømning og kostnadene for arbeid og lagerbeholdning.
En kontaktspiss hovedfunksjoner er å lede sveisetråden og overføre sveisestrømmen til tråden når den passerer gjennom boringen.Målet er å få trådmatingen jevnt gjennom kontaktspissen, samtidig som maksimal kontakt opprettholdes.For å få de beste resultatene er det viktig å bruke riktig kontaktspissstørrelse — eller indre diameter (ID) — for applikasjonen.Sveisetråden og sveiseprosessen påvirker begge valget (Figur 1).
Innvirkning av sveisetråd på kontaktspissstørrelse
Tre sveisetrådkarakteristikker påvirker direkte valg av kontaktspiss for en bestemt applikasjon:
▪ Ledningstype
▪ Trådstøp
▪ Ledningskvalitet
Type-Kontaktspissprodusenter anbefaler vanligvis kontaktspisser i standard (standard) størrelse for de tilsvarende ledningene, for eksempel en xxx-xx-45 kontaktspiss for 0,045-tommers ledning.I noen tilfeller kan det imidlertid være å foretrekke å enten underdimensjonere eller overdimensjonere kontaktspissen til ledningsdiameteren.
Standardtoleransene for sveisetråder varierer avhengig av typen.For eksempel tillater American Welding Society (AWS) kode 5.18 ± 0.001-in.toleranse for 0,045-in.solide ledninger, og ± 0,002-in.toleranse for 0,045-in.rørformede ledninger.Rør- og aluminiumstråder, som er myke, fungerer best med standard eller overdimensjonerte kontaktspisser som lar dem føres gjennom med minimal matekraft og uten å knekke eller knekke inne i materen eller sveisepistolen.
Solide ledninger, omvendt, er mye mer stive, noe som betyr færre matingsproblemer, slik at de kan pares med underdimensjonerte kontaktspisser.
Cast-Årsaken til over- og underdimensjonering av kontaktspissen er ikke bare knyttet til typen av ledningen, men også til dens støp og helix.Avstøpningen refererer til diameteren på trådsløyfen når en trådlengde har blitt dispensert fra pakken og plassert på en flat overflate - i hovedsak ledningens krumning.Den typiske terskelen for rollebesetningen er 40 til 45 tommer;hvis trådstøpen er mindre enn dette, ikke bruk en underdimensjonert kontaktspiss.
Helixen refererer til hvor mye ledningen stiger opp fra den flate overflaten, og den bør ikke være større enn 1 tommer på noe sted.
AWS stiller krav til trådstøp og helix som kvalitetskontroll for å sikre at tilgjengelig trådmating på en måte som bidrar til god sveiseytelse.
En omtrentlig måte å få bulknummeret til trådstøpen på er ved størrelsen på pakken.Tråd pakket i bulkpakker, for eksempel en trommel eller snelle, kan opprettholde en større støpt eller rettere kontur enn tråd pakket i spole eller spole.
"Rett wire" er et vanlig salgsargument for bulkpakkede ledninger, siden det er lettere å mate rett ledning enn buet ledning.Noen produsenter vrir også ledningen mens den pakkes inn i trommelen, noe som resulterer i at ledningen danner en sinusbølge i stedet for en løkke når den tas ut av pakken.Disse ledningene har et veldig stort støp (100 tommer eller mer) og kan pares med underdimensjonerte kontaktspisser.
Tråd matet fra en mindre spole har imidlertid en tendens til å ha en mer uttalt støp - omtrent 30 tommer.eller mindre diameter – og krever vanligvis en standard eller større kontaktspissstørrelse for å gi de riktige fôringsegenskapene.
Figur 1
For å få best mulig sveiseresultat er det viktig å ha riktig kontaktspissstørrelse for applikasjonen.Sveisetråden og sveiseprosessen påvirker begge valget.
Kvalitet-Kvaliteten på ledningen påvirker også valg av kontaktspiss.Forbedringer i kvalitetskontroll har gjort den ytre diameteren (OD) til sveisetrådene mer nøyaktige enn tidligere år, slik at de mates jevnere.Solid tråd av høy kvalitet, for eksempel, gir jevn diameter og støp, samt et jevnt kobberbelegg på overflaten;denne ledningen kan brukes sammen med en kontaktspiss som har en mindre ID, fordi det er mindre bekymring for at ledningen knekker eller knekker.Høykvalitets rørtråd gir de samme fordelene, sammen med glatte, sikre sømmer som forhindrer at tråden åpner seg under mating.
Tråd av dårlig kvalitet som ikke er produsert i henhold til strenge standarder kan være utsatt for dårlig trådmating og uregelmessig lysbue.Underdimensjonerte kontaktspisser anbefales ikke for bruk med ledninger som har store OD-variasjoner.
Som en forholdsregel, når du bytter til en annen type eller merke ledning, er det viktig å revurdere kontaktspissens størrelse for å sikre at du oppnår de ønskede resultatene.
Effekt av sveiseprosessen
De siste årene har endringer i fabrikasjons- og produksjonsindustrien drevet endringer i sveiseprosessen, så vel som størrelsen på kontaktspissen som skal brukes.For eksempel, i bilindustrien der OEM-er bruker tynnere (og sterkere) materialer for å redusere kjøretøyets vekt og forbedre drivstoffeffektiviteten, bruker produsenter ofte strømkilder med avanserte bølgeformer, som pulserende eller modifisert kortslutning.Disse avanserte bølgeformene bidrar til å redusere sprut og øke sveisehastigheten.Denne typen sveising, som vanligvis brukes i robotsveiseapplikasjoner, er mindre tolerant for avvik i prosessen og krever kontaktspisser som presist og pålitelig kan levere bølgeformen til sveisetråden.
I en typisk pulssveiseprosess ved bruk av 0,045-in.solid ledning, toppstrømmen kan være større enn 550 ampere, og gjeldende rampehastighet kan være mer enn 1 ´ 106 ampere/sek.Som et resultat fungerer kontakttupp-til-ledning-grensesnittet som en bryter ved pulsfrekvensen, som er 150 til 200 Hz.
Kontaktspissens levetid ved pulssveising er vanligvis en brøkdel av den ved GMAW, eller konstantspenningssveising (CV).Det anbefales å velge en kontaktspiss med litt mindre ID for ledningen som brukes for å sikre at motstanden mellom spiss og ledningsgrensesnitt er lav nok til at det ikke oppstår drastisk buedannelse.For eksempel vil en solid ledning på 0,045 tommer i diameter passe godt med en kontaktspiss med en ID på 0,049 til 0,050 tommer.
Manuelle eller halvautomatiske sveiseapplikasjoner krever ulike hensyn når det gjelder å velge riktig kontaktspissstørrelse.Halvautomatiske sveisepistoler er vanligvis mye lengre og har mer kompliserte konturer enn robotpistoler.Ofte er det også en større bøyning i nakken, noe som gjør at sveiseoperatøren komfortabelt får tilgang til sveiseskjøten.En hals med stor bøyningsvinkel skaper et tettere støp på ledningen etter hvert som den mates gjennom.Derfor er det en god idé å velge en kontaktspiss med litt større ID for å muliggjøre jevn trådmating.Dette er faktisk den tradisjonelle klassifiseringen av kontaktspissstørrelser.De fleste produsenter av sveisepistoler angir standard kontaktspissstørrelse i henhold til den halvautomatiske applikasjonen.For eksempel en 0,045-in.diameter solid ledning vil matche en kontaktspiss med en ID på 0,052 til 0,055 tommer.
Konsekvenser av feil kontaktspissstørrelse
Feil kontaktspissstørrelse, enten for stor eller for liten i forhold til type, støpning og kvalitet på ledningen som brukes, kan forårsake uregelmessig trådmating eller dårlig lysbueytelse.Mer spesifikt kan kontaktspisser med ID-er som er for små føre til at ledningen fester seg inne i boringen, noe som fører til tilbakebrenning (Figur 2).Det kan også forårsake fuglehekking, som er et virvar av tråd i drivrullene til trådmateren.
Figur 2
Burnback (tråd fastkjørt) er en av de vanligste feilmodusene for kontaktspisser.Den påvirkes betydelig av kontaktspissens indre diameter (ID).
Omvendt kan kontaktspisser med en ID som er for stor for ledningsdiameteren tillate ledningen å vandre mens den går gjennom.Denne vandringen resulterer i dårlig buestabilitet, kraftige sprut, ufullstendig sammensmelting og feiljustering av sveisen i skjøten.Disse hendelsene er spesielt viktige ved aggressiv pulssveising;nøkkelhullet (figur 3) (slitasjehastighet) for en overdimensjonert kontaktspiss kan være dobbelt så stor som for en underdimensjonert kontaktspiss.
Andre hensyn
Det er viktig å forstå sveiseprosessen fullt ut før du velger kontaktspissens størrelse for jobben.Husk at den tredje funksjonen til kontaktspissen er å fungere som sikringen til sveisesystemet.Eventuelle problemer i drivverket til sveiseløkken vises (og bør vises) som kontaktspissfeil først.Hvis kontaktspissen svikter annerledes eller for tidlig i en celle sammenlignet med resten av planten, trenger den cellen sannsynligvis finjustering.
Det er også en god idé å vurdere operasjonens toleranse for risikoen;altså hvor mye det koster når et kontakttips feiler.I en semiautomatisk applikasjon, for eksempel, er det sannsynlig at sveiseoperatøren raskt kan identifisere eventuelle problemer og erstatte en defekt kontaktspiss økonomisk.Imidlertid er kostnaden for uventet kontaktspissfeil i en robotsveiseoperasjon mye høyere enn ved manuell sveising.I dette tilfellet trenger du kontakttips som fungerer pålitelig gjennom perioden mellom planlagte kontakttipsbytter, for eksempel ett skift.Det er vanligvis sant at i de fleste robotsveiseoperasjoner er konsistensen av kvaliteten gitt av en kontaktspiss viktigere enn hvor lenge den varer.
Husk at dette kun er generelle regler for valg av kontaktspissstørrelse.For å bestemme riktig størrelse er det viktig å inspisere mislykkede kontaktspisser i anlegget.Hvis de fleste av de mislykkede kontaktspissene har ledning fastkjørt inni, er kontaktspissens ID for liten.
Hvis de fleste mislykkede kontaktspisser er fri for ledninger, men det er observert en grov bue og dårlig sveisekvalitet, kan det være fordelaktig å velge underdimensjonerte kontaktspisser.
Figur 3
Overdreven nøkkelhull er også en av de vanligste feilmodusene for kontaktspisser.Også den påvirkes betydelig av kontaktspissens indre diameter (ID).
Innleggstid: Jan-02-2023
