Aliuminio suvirinimas, naudojant robotus

"Naujas procesas leidžia taškiniu būdu suvirinti serijines dalis iš aliuminio, naudojant robotus ir be ilgo nustatymo laiko. Dėl to šio lengvojo metalo naudojimas gali būti ekonomiškas.

Tai gali būti taip paprasta: ne tik transporto priemonių konstrukcijoje įprasta greitai sujungti dalis iš lakštinio plieno viena su kita, jas suspaudžiant ir elektra suvirinant robotais, naudojant reples. Srovė šildo medžiagą, kol ji ištirpsta. Procesas vadinamas pasipriešinimo taškiniu suvirinimu. Jis greitas, gerai laikosi ir yra ekonomiškiausias pasirinkimas serijinėje gamyboje. Plienas šiuo atžvilgiu yra dėkinga medžiaga. Tačiau aliuminis vis dažniau naudojamas automobiliuose, nes saugos reikalavimai, komforto reikalavimai ir baterijų-elektrinių pavarų plitimas didina svorį, todėl, kur įmanoma, reikėtų naudoti lengvesnes medžiagas.

Bėda ta, kad aliuminis iki šiol priešinosi pastangoms jį tiesiog sujungti taškinėmis siūlėmis, kaip, pavyzdžiui, plieną. Todėl gamintojai ir tiekėjai ieško būdų, kaip tai dar galėtų veikti. Matuschek, vidutinio dydžio įmonė iš Acheno srities ir atspariojo taškinio suvirinimo specialistė, sukūrė procesą, kuriuo, matyt, galima išspręsti problemas.

Ilgą laiką netinkamas serijinei gamybai

Jie yra aliminio savybėse. Palyginti su plienu, aliuminis turi daug žemesnę lydymosi temperatūrą, bet didesnį elektros ir šilumos laidumą. Be to, ant paviršiaus greitai susidaro oksido sluoksnis, kuris savo ruožtu keičia elektrinę varžą. To pasekmės – didelės energijos sąnaudos, nešvarios suvirintos jungtys, o vėliau jas tenka perdirbti. Be to, ant ruošinio prispaudžiami suvirinimo pistoletų variniai dangteliai per greitai susidėvi. Štai kodėl serijinėje gamyboje pirmenybė teikiama kitiems medžiagų sujungimo būdams. Klijavimas yra brangus būdas, kuris ypač tinka įvairių medžiagų sujungimui. Žinoma, forma turi būti tam tinkama, o vėliau reikia patikrinti, ar suklijuotos dalys taip pat laikosi taip, kaip numatyta, yra sudėtinga. Aliuminiui, be kitų sujungimo būdų, naudojamas klijavimas. Transporto priemonių konstrukcijoje yra naudojamos tuščiavidurės kniedės, tačiau jos perveria medžiagą, o kniedijimas taip pat yra brangus.

Ne kartą buvo bandoma panaudoti taškinio suvirinimo procesą, – aiškina Halės pramonės tyrimų instituto SLV slėginio suvirinimo vadovas Alexanderis Dumpiesas. Tai pirmaujantis tų pačių medžiagų sujungimo procesas transporto priemonių konstrukcijoje. Visos su saugumu susijusios dalys susidūrimo bandymui yra suvirintos. Prieš kelerius metus tiekėjas sukūrė juostos tipą, kuris veikia kartu su suvirinimo procesu, tačiau pasirodė, kad jis yra pernelyg jautrus variacijoms. Kiti eksperimentavo su skirtingais suvirinimo dangtelių lydiniais.

Investicinės išlaidos yra didelės

Matuschekas pasirenka kitą maršrutą. 

Pagrindinis Alu-Spatz + sistemos elementas yra svyruojantis šlifavimo įrenginys. Suvirinimo pistoleto sferinių varinių elektrodų dangtelių reguliuojamas spindulys ir nustatytas paviršiaus šiurkštumas išlieka pastovūs, juos valo ir formuoja pagal poreikį gamybos metu. 

Matuschekas neatskleidžia visų patentuoto proceso detalių. 

Grubus paviršius prasiskverbia per oksido sluoksnį, sako Gregoras Hau, bendrovės atsparinio taškinio suvirinimo specialistas. Priklausomai nuo lydinio, gamyboje galima suvirinti nuo 100 iki 150 taškinių siūlių prieš šlifuojant dangtelius. Proceso metu pašalinama nedaug medžiagos. Dangtelius buvo galima perdaryti apie 180 kartų, kol juos reikėjo pakeisti. Vienu dangteliu galima suvirinti apie 20 000 suvirinimo taškų – su plienu - tai tik apie     4 000, nes skarda dažniausiai yra cinkuota. Yra ir trūkumų tam procesui. Hau sako, kad investicijų sąnaudos yra didesnės; Tačiau bendros procedūros išlaidos yra mažesnės.

Nepaisant to, pats procesas pramonėje nėra labai žinomas, nors pradžia siekia 2015 m. Jį naudoja Jaguar Land Rover, įmonė, turinti aliuminio dalių naudojimo transporto priemonių konstrukcijoms patirties nuo Antrojo pasaulinio karo laikų. . Taip pat yra nemažai tiekėjų Vokietijos automobilių gamintojams, kurie naudoja Alu-Spatz +.

Įmontuotas stebėjimo įrankis

Elektroninis suvirinimo valdiklis atpažįsta svarbiausius parametrus pagal grįžtamąjį ryšį iš jutiklių. Tada vienam taškui nustatomas srovės intensyvumas, suvirinimo laikas ir kontaktinis slėgis. Adaptyvusis valdiklis atpažįsta gedimus, tokius, kaip lakštinio metalo įtrūkimai ar elektrodų nesutapimai, ir kompensuoja svyruojančias proceso sąlygas, aiškina Hau. Taip pat svarbi kokybės kontrolė.

Svyruojančios šlifavimo galvutės panaudojimas technologiškai akivaizdus, ​​tačiau serijinėje gamyboje dar neįdiegtas. Ir, kiek žinoma, adaptyvaus proceso valdymo ir integruoto stebėjimo įrankio derinio aliuminio atsparumo taškiniame suvirime dar nebuvo.

Nepaisant to, prieš pradedant gaminti naują detalę, reikėjo iš esmės sureguliuoti suvirinimo pistoletą ir įrengti jam gamybos liniją. Tai kainuoja daug laiko ir iš pradžių sukelia daugiau klaidų, todėl atmetama. Todėl Matuschek neseniai sukūrė programinę įrangą, kuri, prieš paleidžiant, nustato optimalų nustatymą ir paruošia sistemą galimiems nukrypimams. Tai jau seniai taikoma plienui, bet, pasak Hau, aliuminiui dar iki šiol - ne. Atskaitos kreivės buvo nustatytos remiantis patirtimi. Remdamasis tuo, kiekvienas klientas gali sukurti savo taikomųjų programų programų biblioteką. Tai mažesnės sąnaudos ir gali užtikrinti, kad aliuminio suvirinimas būtų labiau paplitęs."