Въпреки че е само част от много по-голяма система, контактният накрайник както в роботизирани, така и в полуавтоматични пистолети за газово електродъгово заваряване (GMAW) играе критична роля в осигуряването на добро качество на заварката. Това може също така да се отрази измеримо върху производителността и рентабилността на вашата заваръчна операция - престой за прекомерна смяна може да бъде пагубен за производителността и цената на труда и инвентара.
Основните функции на контактния накрайник са да направлява заваръчната тел и да пренася заваръчния ток към телта, докато преминава през отвора. Целта е подаване на телта през контактния връх гладко, като същевременно се поддържа максимален контакт. За да получите най-добри резултати, е важно да използвате правилния размер на контактния връх — или вътрешен диаметър (ID) — за приложението. Заваръчната тел и процесът на заваряване влияят върху избора (Фигура 1).
Влияние на заваръчната тел върху размера на контактния връх
Три характеристики на заваръчната тел пряко влияят върху избора на контактен накрайник за конкретно приложение:
▪ Тип проводник
▪ Отливка от тел
▪ Качество на кабела
Тип—Производителите на контактни накрайници обикновено препоръчват контактни накрайници със стандартен (по подразбиране) размер за съответните проводници, като например контактен накрайник xxx-xx-45 за 0,045-инчов проводник. В някои случаи обаче може да е за предпочитане контактният връх да бъде по-малък или по-голям от диаметъра на проводника.
Стандартните допуски на заваръчните телове варират според типа. Например кодът 5.18 на Американското дружество по заваряване (AWS) позволява ± 0,001 инча. толеранс за 0,045 инча. твърди проводници и ± 0,002 инча. толеранс за 0,045 инча. тръбни проводници. Тръбните и алуминиевите проводници, които са меки, работят най-добре със стандартни или големи контактни накрайници, които им позволяват да се подават с минимална сила на подаване и без изкривяване или прегъване вътре в захранващото устройство или пистолета за заваряване.
Плътните проводници, обратно, са много по-твърди, което означава по-малко проблеми с подаването, което им позволява да бъдат комбинирани с по-малки контактни накрайници.
актьорски състав-Причината за прекомерния и по-малкия размер на контактния връх е свързана не само с вида на проводника, но и с неговата отливка и спирала. Отливката се отнася до диаметъра на телената примка, когато дължината на телта е извадена от опаковката и поставена върху равна повърхност - по същество, кривината на телта. Типичният праг за отливката е 40 до 45 инча; ако отливката на телта е по-малка от тази, не използвайте по-малък контактен накрайник.
Спиралата се отнася до това колко телта се издига нагоре от тази плоска повърхност и не трябва да е по-голяма от 1 инч на всяко място.
AWS излага изисквания за отливка на тел и спирала като контрол на качеството, за да се гарантира, че наличната тел се подава по начин, който е благоприятен за добри заваръчни резултати.
Приблизителен начин за получаване на общия брой на телената отливка е по размера на опаковката. Телът, опакован в насипни опаковки, като барабан или макара, може да поддържа по-голяма отливка или по-прав контур от телта, опакован на макара или намотка.
„Правият проводник“ е често срещана точка за продажба на опаковани в насипно състояние проводници, тъй като е по-лесно да се подава права тел, отколкото извита тел. Някои производители също усукват жицата, докато я опаковат в барабана, което води до образуване на синусоида вместо примка, когато се извади от опаковката. Тези проводници имат много голяма отливка (100 инча или повече) и могат да бъдат сдвоени с по-малки контактни накрайници.
Телът, подаван от по-малка макара, обаче има тенденция да има по-ясно изразена отливка - приблизително 30 инча. или по-малък диаметър—и обикновено изисква стандартен или по-голям размер на контактния връх, за да осигури подходящите характеристики на захранване.
Фигура 1
За да получите най-добри резултати при заваряване, е важно да имате правилния размер на контактния накрайник за приложението. Заваръчната тел и процесът на заваряване влияят върху избора.
качество-Качеството на проводника също влияе върху избора на контактен накрайник. Подобренията в контрола на качеството направиха външния диаметър (OD) на заваръчните телове по-точен в сравнение с миналите години, така че те се подават по-плавно. Висококачествената плътна тел, например, предлага постоянен диаметър и отливка, както и равномерно медно покритие на повърхността; този проводник може да се използва заедно с контактен накрайник, който има по-малък ID, тъй като има по-малко притеснения относно изкривяването или прегъването на проводника. Висококачествената тръбна тел предлага същите предимства, заедно с гладки, сигурни шевове, които предотвратяват отварянето на телта по време на подаване.
Тел с лошо качество, който не е произведен по строги стандарти, може да бъде предразположен към лошо подаване на тел и нестабилна дъга. По-малките контактни накрайници не се препоръчват за използване с проводници, които имат големи вариации на OD.
Като предпазна мярка, когато преминавате към друг тип или марка проводник, е важно да преразгледате размера на контактния връх, за да сте сигурни, че постигате желаните резултати.
Ефект от процеса на заваряване
През последните години промените в производствената и производствената промишленост доведоха до промени в процеса на заваряване, както и в размера на контактния накрайник, който трябва да се използва. Например, в автомобилната индустрия, където производителите на оригинално оборудване използват по-тънки (и по-здрави) материали, за да помогнат за намаляване на теглото на превозното средство и подобряване на горивната ефективност, производителите често използват източници на захранване с усъвършенствани вълнови форми, като импулсни или модифицирани късо съединение. Тези усъвършенствани вълнови форми помагат за намаляване на пръските и увеличаване на скоростите на заваряване. Този тип заваряване, обикновено използвано в приложения за роботизирано заваряване, е по-малко толерантно към отклонения в процеса и изисква контактни накрайници, които могат прецизно и надеждно да доставят формата на вълната към заваръчната тел.
При типичен процес на импулсно заваряване с използване на 0,045-инча. плътен проводник, пиковият ток може да бъде по-голям от 550 ампера, а скоростта на нарастване на тока може да бъде повече от 1 ´ 106 ампера/сек. В резултат на това контактният интерфейс между върха и проводника функционира като превключвател при честота на импулса, която е от 150 до 200 Hz.
Животът на контактния накрайник при импулсно заваряване обикновено е малка част от този при GMAW или заваряване с постоянно напрежение (CV). Избирането на контактен накрайник с малко по-малък ID за използвания проводник се препоръчва, за да се гарантира, че съпротивлението на интерфейса накрайник/жица е достатъчно ниско, за да не се получи драстично образуване на дъга. Например плътен проводник с диаметър 0,045 инча би съвпаднал добре с контактен връх с ID от 0,049 до 0,050 инча.
Приложенията за ръчно или полуавтоматично заваряване изискват различни съображения, когато става въпрос за избор на правилния размер на контактния накрайник. Полуавтоматичните заваръчни пистолети обикновено са много по-дълги и имат по-сложни контури от роботизираните пистолети. Често има и по-голямо огъване на шийката, което позволява на оператора по заваряване да има удобен достъп до заваръчната фуга. Шийка с голям ъгъл на огъване създава по-стегната отливка върху телта, докато се подава през нея. Поради това е добра идея да изберете контактен накрайник с малко по-голям ID, за да позволите гладко подаване на тел. Това всъщност е традиционната класификация на размерите на контактните накрайници. Повечето производители на заваръчни пистолети задават размера на контактния си накрайник по подразбиране според полуавтоматичното приложение. Например 0,045-инча. плътен проводник с диаметър ще съответства на контактен връх с ID от 0,052 до 0,055 инча.
Последици от неправилен размер на контактния накрайник
Неправилният размер на контактния връх, независимо дали е твърде голям или твърде малък за типа, отливката и качеството на използвания проводник, може да причини неравномерно подаване на проводника или лошо представяне на дъгата. По-конкретно, контактните накрайници с твърде малки идентификационни номера могат да причинят закачане на проводника в отвора, което води до обратно изгаряне (Фигура 2). Това също може да причини гнездене на птици, което представлява заплитане на тел в задвижващите ролки на телоподаващото устройство.
Фигура 2
Бърнбек (заклещен проводник) е един от най-честите начини на повреда на контактните накрайници. Той се влияе значително от вътрешния диаметър (ID) на контактния връх.
Обратно, контактни накрайници с идентификатор, който е твърде голям за диаметъра на проводника, могат да позволят на проводника да се лута, докато се подава. Това блуждаене води до лоша стабилност на дъгата, силно пръскане, непълно сливане и неправилно подравняване на заваръчния шев в съединението. Тези събития са особено значими при агресивно импулсно заваряване; процентът на ключалката (Фигура 3) (степента на износване) на прекалено голям контактен накрайник може да бъде двойно по-голям от този на по-малък контактен накрайник.
Други съображения
Важно е да разберете напълно процеса на заваряване, преди да изберете размера на контактния накрайник за работата. Имайте предвид, че третата функция на контактния накрайник е да действа като предпазител на заваръчната система. Всички проблеми в задвижването на заваръчната верига се показват (и трябва да бъдат) първо като повреда на контактния накрайник. Ако контактният връх се повреди по различен начин или преждевременно в една клетка в сравнение с останалата част от растението, тази клетка вероятно се нуждае от фина настройка.
Също така е добра идея да оцените толерантността на вашата операция към риска; тоест колко струва, когато контактен накрайник се повреди. При полуавтоматично приложение, например, е вероятно заваръчният оператор да може бързо да идентифицира всички проблеми и икономично да замени дефектния контактен накрайник. Въпреки това, цената за неочаквана повреда на контактния връх при роботизирана заваръчна операция е много по-висока от тази при ръчно заваряване. В този случай се нуждаете от контактни съвети, които работят надеждно през периода между планираните смени на контактните съвети, например една смяна. Обикновено е вярно, че при повечето роботизирани заваръчни операции постоянството на качеството, осигурено от контактния накрайник, е по-важно от това колко дълго издържа.
Имайте предвид, че това са само общи правила за избор на размер на контактния накрайник. За да определите правилния размер, е важно да проверите неуспешните контактни накрайници в завода. Ако повечето от повредените контактни накрайници имат заседнал проводник вътре, идентификаторът на контактния накрайник е твърде малък.
Ако повечето повредени контактни накрайници са без проводници, но се наблюдава груба дъга и лошо качество на заварката, може да е полезно да изберете по-малки контактни накрайници.
Фигура 3
Прекомерната ключалка също е един от най-честите начини на повреда на контактните накрайници. То също се влияе значително от вътрешния диаметър (ID) на контактния връх.
Време на публикуване: 2 януари 2023 г
