Контактная сварка — принцип работы и что это такое

Контактная сварка — это надежный метод соединения металлических элементов, позволяющий сократить время на производство и снизить себестоимость металлопродукции. Широко используется в автомобилестроении, авиастроении, судостроении и других промышленных сферах, где важно обеспечить создание ровных и прочных швов. Метод характеризуется высокой производительностью, быстрым и точным воздействием, легко поддается автоматизации. Выполняется с помощью сварочных аппаратов — стационарных, передвижных, настольных. Технология позволяет создавать надежные неразъемные соединения, может использоваться в быту и на производстве. 

Принцип работы контактной точечной сварки

Технология контактной сварки применяется для формирования прочного соединения за счет нагревания и одновременного сдавливания двух металлических заготовок. Эффективна в работе с низкоуглеродистой, легированной сталью, нержавейкой, алюминием, медными сплавами. К двум металлическим деталям, которые сжаты в тиски, подводится сварочный ток. В месте стыка металл плавится, благодаря плотному контакту происходит диффузия — это значит, что атомы металла из одной части проникают в кристаллическую решетку другой. Формируются прочные межатомные связи, после застывания образуется неразъемное монолитное соединения. 

Точечная сварка — самый распространенный метод контактного соединения металлов, который востребован в автопроме и приборостроении. Принцип воздействия при точечной сварке направлен на одну или большее количество точек, эффективен при сваривании листового металла толщиной 0,5 —8 мм.

Как выполняется контактная сварка — принцип работы:

• Установка рабочего режима. В зависимости от характеристик материала и толщины листа подбирается определенный режим воздействия.
• Подготовка металлических изделий. Заготовки защищают от загрязнений и остатков краски.
• Сжатие заготовок. Изделия плотно прижимают друг к другу с помощью клещей с электродами, куда подается сварочный ток.
• Нагревание металла. Включается ток — в месте соприкосновения выделяется тепло, которое расплавляет металл и образует жидкое ядро.

После отключения электрического тока металл остывает и под давлением формирует прочный сварной шов.

Плюсы и минусы контактной точечной сварки

Точечная контактная сварка — высокоэффективный метод соединения металлов, который получил широкое применение благодаря высокой производительности и скорости соединения деталей. Метод широко используется в серийном производстве металлопродукции, где с помощью автоматизированного оборудования формируется большое количество точек, образующих прочные продолжительные швы. Технология, в основе которой — принцип воздействия механических тисков и электрического тока, также сопровождается рядом преимуществ:

• Высокое качество соединения. В процессе сжатия с одновременным расплавлением металла две части надежно соединяются друг с другом и после застывания образуют прочный шов.
• Локальное воздействие. Материал нагревается только в определенной зоне, поэтому структура рядом со швом не нарушатся и сохраняет исходные свойства.
• Экономия на расходных материалах. Для контактного метода не нужны проволока, плавящиеся электроды, вспомогательные газы, что позволяет снизить производственные расходы. 
• Чистота обработки. Если сравнивать с дуговой сваркой, при контактном методе в зоне воздействия не образуются брызги и искры. Такой принцип работ более простой и безопасный для сварщика.
• Возможность автоматизации. Технологию можно интегрировать в роботизированные комплексы и производственные линии, что позволяет выставить оптимальные параметры и контролировать качество работы.
• Соединение разных металлов. Метод подходит для сваривания разных видов стали — низкоуглеродистой, легированной, нержавеющей, а также цветных металлов и сплавов.

При выборе технологии также стоит учитывать ее недостатки и ограничения. Метод требует предварительной подготовки поверхностей, это значит, что детали нужно очистить от ржавчины и красящих составов. Чтобы расплавить металл, особенно алюминий или медь, нужен мощный источник электроэнергии, работающий на коротких импульсах. А производственное сварочное оборудование — сложное и дорогостоящее. Однако все минусы можно свести к нулю, если заказать услугу контактной сварки у специалистов.

Области применения точечной контактной сварки

Технология широко используется в производственных отраслях, где нужен быстрый, точный, надежный метод сваривания листовых металлов. Принцип точечной контактной сварки незаменим в:

• автомобилестроении;
• авиастроении;
• приборостроении;
• микроэлектронике;
• строительстве.

Соединение металлических листов и деталей методом контактной сварки также используют в ремонте автомобилей, спецтехники, бытовой техники, кабелей. Для бытовых целей используется ручной инструмент, в промышленности — сложное оборудование с точной настройкой и автоматизированным процессом.

Устройство аппарата контактной точечной сварки

Разберем основные компоненты сварочного аппарата, который работает по принципу точечного воздействия. Конструкция состоит из двух частей — механической и электрической. К механической части относятся клещи, которые надежно удерживают и прижимают металлические поверхности друг к другу. Клещи с прижимными механизмами могут быть оснащены механическим, гидравлическим, пневматическим или электромагнитным приводом. Первый вариант самый простой, последний — наиболее эффективный со скоростными характеристиками и качественным проваром.

Электрическая часть состоит из:

• сварочного трансформатора;
• сварочного контура;
• устройства для коммуникации тока;
• регулятора сварочного цикла.

Аппаратура также оснащена системой управления, позволяющей выполнять работу в полуавтоматическом или автоматическом режиме.

Виды контактной точечной сварки

Точечной сваркой называется метод соединения металлических листов или деталей в отдельных точках, которые формируют прочный тонкий шов. За счет кратковременного воздействия сварочного тока с одновременным сдавливанием аппарат работает локально, не затрагивая области около будущего шва. 

Методы контактной точечной сварки подразделяются по типу используемого оборудования, а также технологическому режиму воздействия. В зависимости от типа выдаваемого сварочного тока выделяют:

• сварку на переменном токе — используется трансформатор с частотой 50 Гц;
• низкочастотную сварку — устаревший метод с использованием низкочастотных машин;
• конденсаторную сварку — металл плавится за счет энергии, которая запасается в конденсаторах;
• сварку постоянным током — работа с современными инверторными аппаратами, которые преобразуют переменный ток в постоянный. 

По характеру воздействия на металлические поверхности сварку можно проводить в мягком и более жестком режиме. В первом случае используется ток небольшой силы, металл нагревается плавно, что позволяет избежать деформаций и дефектов. Для второго варианта характерна большая сила тока с высоким давлением и краткосрочным воздействием. Также методы отличаются по способу подвода тока — классическая двусторонняя сварка, когда электроды подводятся с двух сторон, и односторонняя — когда невозможно получить доступ к одной из сторон.

Техника безопасности

Специалисту контактной сварки нужно соблюдать осторожность и использовать индивидуальные средства защиты — очки, перчатки, спецодежду, которая защищает от брызг расплавленного металла. Перед работой нужно проверить исправность оборудования, выставить оптимальные параметры мощности в зависимости от материала и толщины листа.

Дефекты и их исправление

Наиболее распространенные дефекты, которые могут возникать при контактной сварке:

• Сварное соединение не до конца проварено, что можно обнаружить при визуальном осмотре.
• Появление трещин в зоне воздействия из-за резкого перегрева или охлаждения.
• Разбрасывание брызг расплавленного металла по поверхности.
• Появление вмятин из-за чрезмерного усилия при сдавливании заготовок.

В зависимости от характера изъяна его можно исправить зачисткой, термической обработкой, повторной сваркой. Чтобы не допустить появления дефектов и лишних затрат времени и финансов, лучше заказать услугу контактной сварки на заводе “Сталькран”. Работы выполняют квалифицированные сварщики, которые используют современное оборудование с точными настройками для обработки разных металлов. У нас вы можете заказать серийное изготовление металлоизделий любой сложности с соблюдением параметров и высокого качества обработки. Доставляем металлопродукцию в Москву, Московскую область, а также в другие регионы России.

Контактная сварка - принцип работы и что это такое