Аппарат для приварки шпилек методом конденсаторной сварки

Обновлено: 18.05.2024

Приварка конденсаторным разрядом – технология, не имеющая равных при работе с тонкими и деликатными поверхностями, а также при высоких требованиях к эстетичному внешнему виду приварного крепежа.

Немного о технологии

Конденсаторная приварка основана на нагреве и соединении деталей за счёт мощного и кратковременного импульса тока, который возникает при разряде энергии от статических батарей. Таким образом, конденсаторная сварка представляет собой контактный сварочный процесс с использованием запасённой энергии, накапливаемой в батарее конденсаторов и преобразуемой в тепло при работе.

Такая разновидность сварки – очень эффективный способ для соединения приварного крепежа с тонкими листами металла при изготовлении составных частей малогабаритных приборов и аппаратов, технических устройств, металлической мебели, предметов интерьера, металлических игрушек и прочих предметов.

Основные преимущества конденсаторной приварки – это высокая прочность соединения, отсутствие швов и отменная производительность оборудования. В то же время, конденсаторная сварка представляет собой довольно тонкий и аккуратный процесс, предназначенный для решения сложных производственных задач.

Например, таких, как быстрая и эффективная приварка к листовому металлу шпилек с внутренней или внешней резьбой, приварка клемм заземления, изоляционных гвоздей и других разновидностей специализированного приварного крепежа.

Предлагаем посмотреть на процесс конденсаторной приварки крепежа в этом видео:

Конденсаторный крепёж Soyer

Тепло, в которое преобразуется запасённая в конденсаторной батарее энергия, в процессе сварки выделяется через выступающий кончик основания крепежа для приварки, при этом кончик метиза плавится и быстро испаряется, создавая между крепежом и материалом, к которому он приваривается, облако плазмы.

Таким образом, отличительная особенность крепежа для приварки конденсаторным разрядом – наличие точно калиброванного кончика зажигания, от правильной геометрии которого во многом зависит результат приварки метизов.

Первоклассные метизы для приварки конденсаторным разрядом, а также оборудование для работы по этой технологии производит компания Heinz Soyer Bolzenschweisstecnik GmbH. Собственные производственные мощности организации Soyer позволяют ей выпускать полный спектр крепежа, соответствующего европейскому нормативу DIN EN ISO 13918.

Все этапы процесса производства метизов подлежат строгому контролю, поэтому вся гамма резьбовых и нерезьбовых шпилек, резьбовых втулок, изоляционных гвоздей, контактов заземления и другой продукции Soyer соответствует самым высоким стандартам качества.

Виды конденсаторного крепежа Soyer

Основные виды крепежа для конденсаторной сварки, представленного в каталоге Soyer, следующие:

Резьбовые шпильки
Нерезьбовые шпильки
Резьбовые втулки
Изоляционные гвозди
Чашеобразные изоляционные гвозди
Саморезы
Контакты заземления

Чтобы раскрыть разнообразие крепежа Soyer для конденсаторной приварки, расскажем вкратце обо всех его видах.

Резьбовые и нерезьбовые шпильки

Сварочная шпилька Soyer (тип PT для резьбовой шпильки и тип UT для нерезьбовой)– средний тип шпилек, выполненный технологическим процессом холодной высадки. В качестве защиты от коррозии эти стальные шпильки обработаны гальваническим омеднением, однако по заказу возможны и другие поверхностные слои – например, никель, кадмий или оцинковка.

Сами шпильки изготавливаются из омеднённой стали, нержавеющей стали, латуни или алюминия. Сварочные резьбовые и нерезьбовые шпильки Soyer PT и UT предназначены для приварочных работ в ручном режиме с полностью автоматической подачей и имеют точно откалиброванный кончик зажигания с ограниченным допуском по длине и диаметру.

Резьбовая втулка

Стандартные резьбовые втулки для конденсаторной приварки Soyer изготавливаются из нержавеющей стали, алюминия, латуни или омеднённой стали, дающей им защиту от коррозии. По длине шпильки могут варьировать от 6 до 40 мм, но по запросу возможно расширение ряда возможных длин.

Холодновысаженные резьбовые втулки от Soyer оснащены точно калиброванным кончиком зажигания с жёстким допуском по длине и размеру, ведь точная геометрия кончика втулки оказывает большое влияние на результат приварки. Накатанная резьба сварочных метизов Soyer соответствует европейскому нормативу DIN ISO 724, допуск 6h.

Изоляционные гвозди

Изоляционный гвоздь для приварки конденсаторным разрядом типа IN (или типа IN-K с колпачком-зажимом) от Soyer рассчитан на приварку в ручном режиме с автоматизированной подачей. Гвозди предлагаются в широком диапазоне от 20 до 150 мм и преимущественно оснащены холодновыпрессованным фланцем.

Чашеобразные изоляционные гвозди

Изоляционный гвоздь с чашеобразным колпачком (головкой) предназначен для конденсаторной приварки в ручном режиме и соответствует DIN ISO 2768. Приварка чашеобразных изоляционных гвоздей осуществляется с использованием специального сварочного пистолета Soyer PS-1KI.

Саморезы

Саморезы с крупной резьбой имеют длину от 9 до 25 мм и составляют 5 мм в диаметре, хотя по запросу возможные и другие типоразмеры саморезов Soyer.

Контакты заземления

Контакты заземления от Soyer бывают однолепестковыми (тип F1) и двухлепестковыми (тип F2). Изготавливают холодновысаженные сварочные контакты заземления из одного из следующих материалов: омеднённой стали, нержавейки, латуни или алюминия.

Хранить крепёж для приварки конденсаторным разрядом удобно в специальном ящике с разделением на ячейки для каждого типа метизов – например, в таком, как у сварщика из этого видео:

Выбираем конденсаторное оборудование для приварки крепежа

Конденсаторное оборудование для приварки крепежа включает в себя как устройства, предназначенные непосредственно для проведения сварочных работ, так и различные вспомогательные приспособления. Сварочные аппараты для конденсаторной приварки крепежа, вместе со сварочными столами, кондукторами и позиционерами, задействованы во многих отраслях промышленности и успешно используются в строительной сфере.

Мировым лидером по производству высококачественного оборудования конденсаторной приварки является немецкая компания Heinz Soyer Bolzenschweisstechnik GmbH, вот уже более 40 лет предлагающая своим клиентам профессиональные решения для любой производственной задачи.

Сегодня более 80% рынка конденсаторного оборудования для приварки принадлежит продукции под маркой Soyer, линейка товаров которой представлена целым рядом передовых моделей, удовлетворяющих широкому спектру требования заказчиков.

Весь процесс конденсаторной приварки крепежа с оборудованием Soyer происходит примерно так, как показано в следующем видео:

Преимущества сварочного оборудования Heinz Soyer

Оборудование для приварки крепежа от Soyer имеет множество разнообразных достоинств, которые позволили этой компании выбиться в лидеры рынка и удерживать свои передовые позиции в течение многих лет. Вот основные из этих преимуществ:

Оборудование для приварки Heinz Soyer разработано и произведено в полном соответствии с самыми современными и актуальными требованиями по безопасности
Управление устройствами данной марки и контроль их настроек осуществляется с помощью мембранной панели, оснащённой чёткими и ясными символами
Аппараты Soyer мобильны и легки в перемещении, могут использоваться как в горизонтальном, так и в вертикальном расположении
Оборудование защищено от перепадов и скачков в напряжении сети
Приварка шпилек по технологии Soyer происходит за очень короткое время (до 990 мсек), что гарантирует минимальную деформацию листа
Вся линейка оборудования обеспечивает высокую прочность соединения крепежа, причём для успешной приварки достаточно доступа только с одной стороны детали
Широчайшие возможности сварки: работа с тонким металлом (до 0,5 мм), с различными комбинациями материалов (низкоуглеродистой и нержавеющей сталью, латунью, медью и алюминием), автоматизация сварки

Оборудование для конденсаторной приварки метизов

Всё многообразие оборудования для приварки метизов от Soyer можно классифицировать на сварочные пистолеты (серия PS) и блоки питания (серия BMS). Кроме того, инновационной разработкой компании является автоматизированная система HesoMatic, в состав которой входят блок приварки, система управления и бункер для автоматической подачи метизов. Чтобы облегчить выбор конкретных моделей оборудования для приварки крепежа от Soyer, расскажем о каждой единице продукции этой компании подробней.

Выбираем блок питания

1. Базовый универсальный – BMS-8N

Данная модель является базовым блоком питания для конденсаторной приварки метизов от Soyer. Универсальность её использования основывается на простоте управления, а также оптимальных параметрах настроек сварки, идеально подходящих для работы с резьбовыми и нерезьбовыми шпильками, гвоздями и контактами заземления. Рекомендуется использовать этот блок питания с пистолетами PS-1KI, PS-3 и ЗЫ-1K.

2. Скромный и практичный — BMS-6 ISO

Такой блок питания невероятно надёжен, ремонтопригоден и практичен. Данная модель идеальна для крепления изоляции с помощью гвоздей и клипс для приварки. Малый вес блока питания BMS-6ISO облегчает работу сварщика и увеличивает производительность труда.

3. Приварка двух одновременно — BMS-4 Akku

Данная модель блока питания для сварки Soyer специально разработана для приварки двух метизов одновременно. С помощью такого оборудования можно осуществлять приварку пары метизов М3 без заземляющего подсоединения – например, когда требуется прикрепить температурные датчики к батареям и теплообменникам. В оборудовании реализована возможность выборочной настройки расстояния между метизами.

4. Мощный, компактный, современный — BMS-9

Новейшая разработка компании Soyer – блок питания BMS-9 – вобрал в себя все преимущества других моделей конденсаторных блоков: удобное и понятное управление, малый вес, информативную индикацию, мощные силовые разъёмы и компактность. В настоящее время именно эта модель блока питания Soyer является признанным лидером рынка.

5. Самые быстрые и универсальные — BMS-10N, BMS-10P

Эти блоки питания – самые мощные и быстрые в линейке Soyer. Сварочный аппарат BMS-10N оптимально подходит для совместного использования со сварочными пистолетами, головками и стойками, как с ручной, так и с автоматической подачей метизов. Установка BMS-10P особенно рекомендуема для стационарного применения и считается основным оборудованием при длительном производстве эталонных приварок.

Выбираем пистолет для приварки

1. Маленький для стесненных условий — PS-0K

Запатентованный пистолет для приварки крепежа PS-0K является самым маленьким из имеющихся на рынке. Эта модель была специально разработана для использования в очень узких и труднодоступных местах.

2. Практичный универсал – PS-1, PS-3, PS-9

PS-1 — cварочный пистолет с подъёмом, разработанный для широкого диапазона применений. Корректировать работу пистолета под имеющиеся условия позволяет настраиваемое усилие пружины. Практичный, прочный и эргономичный пистолет PS-3, сходный с моделью PS-1, даже был удостоен награды за свою конструкцию. Сварочный пистолет PS-9 вобрал в себя все новейшие разработки в данной отрасли, включая удобную и плавную электромеханическую регулировку и более мощный силовой разъём.

Предлагаем посмотреть, как происходит конденсаторная приварка крепежа с пистолетом PS-9:

3. Безударный — PS-1K

Этот пистолет – самая последняя разработка в сфере сварки метизов. Он особенно рекомендован для приварки метизов на детали с неочищенной поверхностью.

4. Приварка изоляционных гвоздей сквозь маты — PS-1KI

Данная модель специально разработана для приварки чашеобразных гвоздей для изоляции к рабочей поверхности через маты. Этот пистолет рекомендуется использовать совместно с блоком питания BMS-6 ISO.

5. Автоматическая подача метизов — PS-3A, PS-6A

Автоматические пистолеты для приварки управляются с помощью электроники. Метизы могут подаваться либо полуавтоматическим, либо автоматическим методом от универсальных податчиков компании Soyer. Прочные и эргономичные, такие пистолеты полностью совместимы со всеми разновидностями процессов приварки шпилек.

Автоматизированный комплекс HesoMatic-9

Система HesoMatic-9 – это самая инновационная техническая новинка от компании Soyer. Данный комплекс оборудования обеспечивает полностью автоматическую приварку шпилек диаметром от М3 до М8 и высотой от 8 до 40 мм. Вот главные преимущества автоматизированного комплекса HesoMatic:

Описание процессов приварки крепежа. Конденсаторно-разрядная приварка метизов или вытянутой дугой?

1. Конденсаторно-разрядная приварка метизов (аппараты CDP 66M и CDP 99M , CDP 133M) используется при толщине заготовки от 0,5 мм (0,1 от диаметра шпильки) и диаметре шпильки от 3 до 10 мм. Время сварки составляет меньше 10 мс, а сварочный ток может достигать значения до 4000 А.

Аппарат конденсаторно-разрядной сварки представляет собой систему конденсаторных батарей, которые накапливают поступающую энергию и позволяют выдавать ее для приварки втулок, и других видов крепежа диаметром до 10 мм на металлическое плоское основание толщиной от 0,5 - 3,0 мм максимально короткими циклами – 1,5-3 мс.

Рис. 1. Метод конденсаторной приварки крепежа

1-прижатие метиза к месту приварки с помощью пистолета

2-электрические разряды направляются по стволу метиза к головке

3-расплавление маленького кончика на головке метиза

4,5-расплавление части рабочей поверхности, с которой соприкасается метиз

6-метиз приварен к изделию

Таким способом чаще всего выполняют приварку шпилек, втулок, лепестков заземления. Максимальный размер метиза – М12. Минимальная толщина поверхности в соотношении с диаметром метиза 1/10.

Конденсаторная сварка позволяет снизить стоимость соединения по сравнению с традиционными методами сварки и ускорить процесс приварки метизов к любому стальному основанию. Приварка осуществляется за доли секунд, при небольшой глубине провара прочность соединения получается очень высокая, что подтверждают испытания на отрыв, сдвиг, скручивание, поворот.

Конденсаторная сварка метизов имеет ряд неоспоримых преимуществ:

Процесс высокопроизводительный
Минимальные энергозатраты.
Приварка к тонким листам без визуального изменения обратной стороны изделия, не повреждает гальваническое или полимерное покрытие.
Технология не требует использования керамических колец и защитного газа, ограничивающих область сварки.

Благодаря этому данный способ находит очень широкое применение в автомобилестроении, судостроении, тепло- и электроэнергетике, электротехнике, при изготовлении медицинской техники, в строительстве и при монтаже.

Крепеж для приварки применяют из омедненной или оцинкованной стали, а также из нержавейки, латуни, алюминия. Обработка элементов цинком и медью производится для защиты и продления срока службы, а также для улучшения внешнего вида изделий.

Аппараты конденсаторно-разрядного способа сварки: аппараты CDP 66M и CDP 99M , CDP 133M

Пистолеты для конденсаторно-разрядного способа сварки: пистолет GAP-gan/GAP-gan M для алюминиевых шпилек М3-М8 и стальных до М10, пистолет CONTACT-gun/CONTACT-gun M для стальных шпилек М3-М10.

Метизные изделия, используемые для приварки могут стальными или алюминиевыми, с омедненным или оцинкованным покрытием и без него и самыми разнообразными по конфигурации (см. фото):

Если же есть необходимость приварки крепежа диаметром до 30 мм к изделиям толщиной более 3 мм, рационально применять сварку вытянутой дугой коротким циклом или с применением подкладного керамического кольца или защитного газа.

2. Приварка метизов вытянутой дугой коротким циклом (аппараты DA 800M, DAI-1300, DAI-2300, DAI-3300).

Используется при толщине основания от 0,6 мм в том числе и с гальваническими покрытиями до 30мкм (0,125 от диаметра шпильки) и диаметре шпильки до 12 миллиметров (М12). Время сварки – до 100 мс. Крепеж диаметром более 8 мм рекомендуется приваривать с использованием среды защитного газа, чтобы предотвратить образования пор в сварочной зоне. При приварке алюминия использование защитного газа обязательно. Основной областью применения данного метода является автомобилестроение, где количество привариваемых метизов достигает до 600 шт. на 1 корпус.

Рис. 2. Метод приварки крепежа вытянутой дугой в коротком цикле

1- метиз загружается в пистолет и позиционируется к месту сварки вручную, либо автоматической сварочной головкой и упирается на деталь при помощи позиционирующего кольца, стопорного штифта (упора) или газовых приспособлений.

2-после нажатия на пусковую кнопку метиз поднимается над деталью при помощи магнитного устройства пистолета и зажигается предварительная дуга

3-затем, при помощи трансформатора с тиристорным мостом, зажигается основная дуга. 4-полностью оплавляется торец метиза и участок детали под ним

5-магнитное устройство пистолета отключается по истечении установленного времени сварки

6-прижимной механизм ударным движением опускает метиз в сварочную ванную

7-после истечения времени сварки (5-100мс) при сварочном токе 500-1500А, зависящих от диаметра метиза, присадка и основной металл образуют однородное сварное соединение.

В отличие от конденсаторно-разрядного способа, здесь отсутствует громкий удар и повышается надёжность соединения благодаря большему в 10 раз времени сварки.

3. Приварка метизов вытянутой дугой (аппараты DA 800M, DAI-1300, DAI-2300, DAI-3300) используется при толщине основания более 2 мм (0,25 от диаметра шпильки в керамическом кольце или 0,125 от диаметра шпильки в среде защитного газа) и диаметре шпильки от 3 до 22 мм (M24).

В данном методе для защиты сварочной ванны используется керамическая муфта, которая также служит для формирования сварного соединения, стабилизации сварочной дуги, изоляции от воздействия окружающей среды, а также защищает сварщика от ультрафиолетового излучения. Этот процесс используется для сварки конструкционных сталей, в машиностроении, где необходима приварка анкеров, метизов с резьбой диаметром от 6 до 25мм к толстым стальным пластинам, т.к. глубина провара составляет 1мм. Минимальная толщина поверхности в соотношении с диаметром метиза 1/4, на некоторых аппаратах 1/6. Время сварки данным способом составляет 100-1500 мс при сварочном токе от 800 до 3000А в зависимости от размера метиза.

Рис. 3. Метод приварки крепежа вытянутой дугой

1-приварка происходит за счет прохождения через крепеж выпрямленного сварочного тока

2- при прохождении тока, метиз приподнимается над деталью при помощи магнитного устройства пистолета и зажигается предварительная дуга

3-зажигается основная дуга

4- полностью оплавляется торец метиза и участок детали под ним

5-метиз погружается в расплавленную поверхность металла.

Оба метода сварки вытянутой дугой могут быть оснащены оборудованием для газовой защиты области сварки, либо газозащитное оборудование может использоваться взамен керамической муфты. Такая форма защиты значительно сокращает образование пор в сварочной ванне и позволяет получить более пологую форму сварной точки.

Применение в качестве защитного газа смеси 82%Ar+18%СО2 позволяет приваривать метизы диаметром от 3 до 12мм к листами минимальной толщиной 1/8 диаметра метиза при времени сварки 5-300 мс и токах 500-1500А. Сварка алюминиевых сплавов методом вытянутой дуги ограничена.

Фото: приварка стальной шпильки М8 в среде защитного газа методом вытянутой дуги

Аппараты для приварки метизов вытянутой дугой, в т.ч. в коротком цикле: аппараты DA 800M, DAI-1300, DAI-2300, DAI-3300

Пистолеты для приварки метизов вытянутой дугой: DA-10/10M*, DA-12/12M*, DA-19/19M*, DA-22/22M*, DA-25/25M*

(* - исполнение пистолета для приварки метизов с гидравлической амортизацией и регулировкой по высоте)

Читайте также: