Kõrgsagedusmuundur vs tavapärane alalisvoolu takistuskeevitus akude tootmisel

Valides akõrgsagedusmuundurJa tavapärase alalisvoolu takistuskeevitussüsteemi valimine ei tohiks põhineda ainult seadme hinnal, masina suurusel või sõnal „inverter”.

Mõlemad süsteemid võivad küll anda alalisvoolu keevitusvoolu, kuid genereerivad ja juhivad seda voolu erinevalt. Akutootjate jaoks seisneb praktiline erinevus voolutugevuses, lainekuju juhtimises, protsessi tagasisides, jälgimisvõimalustes, automatiseerimise integreerimises ja sobivuses tegeliku keevisliite jaoks.

Kõrgsagedusmuundurit eelistatakse sageli siis, kui akutoitel keevitamise rakendus nõuab lühikesi ja programmeeritavaid keevitusgraafikuid, suletud ahela protsessi juhtimist, tootmisandmeid ja stabiilset integreerimist automatiseeritud seadmetesse. Tavapärane liinisagedusega alaldatud alalisvoolusüsteem võib sobida vähem nõudlike või stabiilsemate rakenduste jaoks, kus peamised prioriteedid on lihtne käitamine ja hooldus.

Lõplik valik tuleb ikkagi kinnitada vastavalt lahtri formaadile, saki või siini materjalile, materjali paksusele, vuugistruktuurile, keevitusjõule, kvaliteedistandardile ja sihttootmistsüklile.

Miks see võrdlus akude tootmisel oluline on?

Aku takistuskeevitus ei ole lihtsalt voolu läbilaskmine kahe metallosa kaudu.

Keevitustulemust mõjutavad mitmed omavahel seotud muutujad:

• Elektrivool
• Keevitusaeg
• Elektroodi jõud
• Kontakttakistus
• Pinnakate ja puhtus
• Elektroodi seisukord
• Materjali paksus ja kihtide arv
• Liigeste geomeetria
• Kinnituspunkti korduvus
• Soojuse hajumine

Stabiilse ja suhteliselt lihtsa ühenduse jaoks piisav toiteallikas ei pruugi pakkuda piisavat protsessi juhtimist õhukese akuklemmi, mitmekihilise pistiku või jälgitavust nõudva tootmisliini jaoks.

Samal ajal ei lahenda kõige kaasaegsema toiteallika valimine automaatselt sobimatu liitekonstruktsiooni või ebaühtlase elektroodirõhu probleemi. Keevitusvooluallikas, trafo, keevituspea, elektroodid, kinnitus ja töödeldav detail peavad töötama ühe protsessisüsteemina.

Takistuskeevitusvooluallikaid on saadaval mitmes tehnilises kategoorias, sealhulgas kõrgsagedusmuunduri, lineaarse alalisvoolu, mahtuvusliku tühjenemise ja vahelduvvoolu süsteemid. Kõrgsagedusmuunduri ja lineaarse alalisvoolu süsteemid võivad mõlemad pakkuda kontrollitud väljundit, kuid need kasutavad erinevaid toitearhitektuure ja neid ei tohiks käsitleda sama tehnoloogiana.AMADA WELD TECH)

Mis on tavapärane alalisvoolu takistuskeevitussüsteem?

Selles artiklis viitab „tavapärane alalisvool” konkreetselt liinisagedustrafo ja alaldi baasil töötavale takistuskeevitussüsteemile.

Lihtsustatud tööjärjestus on järgmine:

1. Sissetulev vahelduvvool siseneb liinisagedustrafosse.
2. Trafo vähendab pinget ja suurendab saadaolevat keevitusvoolu.
3. Alaldi muundab trafo väljundi alalisvooluks.
4. Keevitusvool juhitakse läbi sekundaarahela, elektroodide ja töödeldava detaili.

Selline süsteem võib pakkuda suhteliselt lihtsat elektrilist struktuuri ja olla sobivates töökeskkondades vastupidav.

Sõltuvalt kontrollerist ja seadme konstruktsioonist võib see pakkuda vähem paindlikkust lühikese keevitusaja reguleerimisel, lainekuju kujundamisel, kiirel tagasisidel, tootmise jälgimisel ja automatiseeritud seadmetega suhtlemisel.

Oluline on mitte segi ajada seda kategooriat transistori- või lineaarsete alalisvoolu takistuskeevitussüsteemidega. Lineaarsed alalisvoolutoiteallikad võivad pakkuda kiiret ja täpselt kontrollitud keevitusvõimsust ning neid kasutatakse sageli täppis-mikrokeevituse rakendustes.

Mis on kõrgsagedusliku inverteriga takistuskeevitusseade?

Kõrgsagedusliku inverteriga takistuskeevitusvooluallikas muundab sissetuleva vahelduvvoolu tavaliselt alalisvooluks ja seejärel kasutab elektroonilist lülitust kõrgsagedusliku lainekuju loomiseks. Pärast pinge muundamist ja sekundaarset alaldamist suunatakse elektroodidele kontrollitud keevitusvool.

Selle arhitektuuri peamine hankeväärtus ei seisne mitte ainult selles, et trafo saab olla väiksem. Selle olulisem eelis on võime toetada kiiret elektroonilist juhtimist ja tagasisidet.

Sõltuvalt seadme konfiguratsioonist, akõrgsagedusmuundurvõib pakkuda:

• Suletud ahela voolu juhtimine
• Konstantse voolu, konstantse pinge või konstantse võimsusega režiimid
• Programmeeritavad keevitusgraafikud
• Mitmeastmelised või mitme impulsiga lainekujud
• Voolu, pinge, takistuse või energia jälgimine
• Keevituspiiri jälgimine
• Tootmisandmete andmeväljund
• Automaatika integreerimise liidesed

Kõrgsagedusmuundurisüsteeme kasutatakse laialdaselt seal, kus on vaja täpset, programmeeritavat energiatarnimist ja automatiseerimise ühilduvust. Saadaval olevad juhtimisrežiimid, tagasiside kiirus, jälgimisfunktsioonid ja väljundvõimsus on aga mudeliti erinevad ning neid tuleks kontrollida tegeliku seadme spetsifikatsioonist.AMADA WELD TECH)

 

(Autor: Pilt Stylerilt)

 

Levinud ostja ja inseneritöö probleemid

Akutootjad puutuvad keevitussüsteemide võrdlemisel sageli kokku järgmiste probleemidega.

Kahes tsitaadis kasutatakse erinevat tehnilist terminoloogiat.

Üks tarnija võib pakkuda inverteriga punktkeevitusseadet, teine ​​aga transistor-alalisvoolukeevitusseadet või tavapärast alalisvoolutakistuskeevitusseadet. Seadmete nimed üksi ei näita, kas süsteemid pakuvad võrreldavaid juhtimisrežiime, väljundvõimsust, keevituspäid, jälgimist, tööriistu või automatiseerimisliideseid.

Näidiskeevisõmblused näevad vastuvõetavad välja, kuid tootmistulemused kõiguvad

Esialgse proovi võib toota hoolikalt kontrollitud tingimustes. Pideva tootmise käigus võivad materjali katte, elektroodi kulumise, kinnitusdetailide asukoha, pinna seisundi ja elementide tolerantsi muutused mõjutada keevisõmbluse järjepidevust.

Praegune toode kasutab õhukest nikkelriba, kuid tulevased tooted võivad kasutada erinevaid ühendusi.

Ainult praeguse näidise jaoks valitud masin ei pruugi toetada tulevasi materjali, paksuse, kihtide arvu või keevisõmbluse geomeetria muutusi. Seevastu palju suurema toiteploki ostmine ei garanteeri, et see tagab parema kontrolli õhukese ja kuumustundliku vuugi puhul.

Ostjad keskenduvad maksimaalsele voolule

Maksimaalne väljundvõimsus on ainult üks seadme parameeter. Stabiilne tootmine sõltub ka minimaalsest juhitavast väljundvõimsusest, voolu tõusuajast, keevitusaja resolutsioonist, tagasiside režiimist, elektroodi survest, sekundaarahela konstruktsioonist ja protsessi korduvusest.

Klient soovib vase või alumiiniumi keevitamist ilma vuuki defineerimata

Ainuüksi materjalide nimetustest ei piisa teostatavuse kinnitamiseks. Vasel ja alumiiniumil on erinevad elektrilised, termilised, pinna- ja mehaanilised omadused. Nende keevitatavus sõltub konkreetsest materjalikombinatsioonist, kattest, paksusest, vuugi konstruktsioonist, soojusbilansist, elektroodide ligipääsust ja vastuvõetavast deformatsioonist.

Tehnilised otsustustegurid

Enne kõrgsagedusmuunduri või tavapärase alalisvoolu takistuskeevitussüsteemi valimist peaks ostja esitama järgmise teabe.

Aku ja tooriku teave

• Lahtri formaat ja mõõtmed
• Rakuterminali ehitus
• Saki, pistiku või siini materjal
• Pinna katmine või katmine
• Individuaalse kihi paksus
• Kihtide koguarv
• Liigeste kattumine ja keevisõmbluse asukoht
• Elektroodide ligipääsu suund
• Vastuvõetav raku deformatsioon

Seadet ei tohiks valida ainult seetõttu, et toode kasutab 18650, 21700, prisma või taskupatareid. Kaks sama elemendi formaati kasutavat akupakki võivad vajada erinevaid keevitussüsteeme, kuna nende pistikud ja ühendusstruktuurid on erinevad.

Keevituskvaliteedi nõuded

• Koorimis- või tõmbetugevuse nõue
• Elektrilise takistuse nõue
• Vastuvõetav keevisõmbluse välimus
• Maksimaalne pritsimine või taanemine
• Kuumusest mõjutatud ala piiramine
• Raku temperatuuri piiramine
• Protsessi järjepidevuse nõue
• Kontrolli- ja jälgitavusnõuded

Tootmisnõuded

• Nõutavad keevisõmblused toote kohta
• Sihttsükli aeg
• Päevane või aastane tootmismaht
• Manuaalne, poolautomaatne või automaatne laadimine
• Tootevahetuse sagedus
• Nõutav retseptide salvestusruum
• Andmete salvestamise nõuded
• PLC või MES-kommunikatsioon
• Üles- ja allavoolu integratsioon

Tehase ja teeninduse nõuded

• Saadaval olev elektrivarustus
• Jahutusnõuded
• Suruõhu nõuded
• Paigaldusruum
• Operaatori koolitus
• Varuelektroodid ja kulumaterjalid
• Ennetav hooldus
• Kohalik või kaugtehniline tugi

Milline süsteem on sobivam?

Kõrgsagedusmuundur võib olla sobivam, kui:

• Keevitusgraafik on lühike ja vajab peenhäälestust.
• Rakendus vajab suletud ahelaga voolu, pinge või võimsuse juhtimist.
• Tootja töötleb mitut tootemudelit ja vajab salvestatud retsepte.
• Tootmine nõuab keevitustööde jälgimist ja andmete väljastamist.
• Toiteallikas peab olema integreeritud automaatse söötmise, positsioneerimise, kontrolli või praagi käitlemise süsteemidega.
• Teisese vooluringi kõikumisi tuleb hallata kiirema tagasiside abil.
• Projekt nõuab masinate integreerimiseks kompaktset toiteallikat.

Tavapärane alalisvoolusüsteem võib sobida järgmistel juhtudel:

• Ühendus- ja materjalikombinatsioon on stabiilne ja hästi väljakujunenud.
• Rakendus ei vaja keerukat lainekuju programmeerimist.
• Tootmismaht on suhteliselt piiratud.
• Ulatuslik andmesalvestus või automatiseeritud suhtlus pole vajalik.
• Lihtne hooldus on peamine tööprioriteet.
• Nõutav keevitusaken on kavandatud süsteemiga juba valideeritud.

Need on pigem üldised valikupõhimõtted kui automaatsed soovitused.

Tavapärast süsteemi ei tohiks tagasi lükata ainuüksi seetõttu, et see on vanema konstruktsiooniga. Samamoodi ei tohiks valida inverterit ainuüksi seetõttu, et see pakub rohkem seadistusvõimalusi. Seadmete võimekus peab sobima tegeliku protsessiga.

Aga transistori alalisvoolu keevitus?

Transistori alalisvoolu, mida mõnes seadmeklassifikatsioonis nimetatakse ka lineaarseks alalisvooluks, tuleks hinnata tavapärasest alaldatud alalisvoolust eraldi.

Lineaarsed alalisvoolusüsteemid pakuvad kiiret reageerimisaega ja täpselt juhitavaid lühiajalisi keevitusimpulsse. Sõltuvalt seadmest võivad need toetada püsivoolu, püsipinge või püsivõimsusega töötamist.

Aku täppiskeevituse puhul võib asjakohane võrdlus seega olla järgmine:

• Kõrgsagedusmuundur
• Transistor või lineaarne alalisvool
• Mahtuvuslik tühjenemine
• Vahelduvvoolu- või muud takistuskeevitustoiteallikad

mitte lihtsalt „inverter versus alalisvool”.

Miniatuurse ja täppis-takistuskeevituse jaoks on kasutatud nii kõrgsagedusmuunduri kui ka transistorisüsteeme, kuna tagasiside abil saab lühikesi keevitusimpulsse täpselt juhtida.TWI Global)

Miks ainuüksi materjalitüübi põhjal ei saa seadet kindlaks teha

Nikkel, nikeldatud teras, vask, alumiinium ja roostevaba teras ei reageeri takistuskeevitusele identselt.

Isegi sama üldise materjalikategooria piires võib tulemus muutuda järgmistel põhjustel:

• Sulami koostis
• Pinna katmine
• Oksiidikihid
• Materjali kõvadus
• Paksuse tolerants
• Kihtide arv
• Kontaktpind
• Elektroodi materjal
• Elektroodi geomeetria
• Keevitusjõud
• Soojuse hajumine
• Polaarsus
• Teisese vooluahela takistus

Näiteks võib kõrgsagedusmuundur pakkuda juhtiva materjali jaoks kasulikku protsessi juhtimist, kuid see ei tähenda, et iga vask- või alumiiniumühendust saab edukalt takistuskeevitusega keevitada.

Mõned siini- või akuklemmide rakendused võivad paremini sobida laserkeevitamiseks, ultrahelikeevitamiseks või muuks ühendusprotsessiks. Teostatavus tuleks kindlaks teha vuukide hindamise ja proovikatsete abil.

Proovide testimine ja protsessi valideerimine

Enne lõpliku seadme konfiguratsiooni ja hinnapakkumise kinnitamist on soovitatav läbi viia näidistestimine.

Tavaliselt peaks klient esitama:

• Tegelikud akuelemendid
• Klambrid, pistikud või siinid
• Materjali spetsifikatsioonid
• Paksuse teave
• Joonised, mis näitavad vuugistruktuuri
• Tüüpilised tootmisproovid
• Nõutavad keevituskohad
• Kvaliteedi- ja kontrollistandardid
• Sihttootmistsükkel

Esialgse testimise abil saab hinnata:

• Keevisõmbluse välimus
• Koorimistugevus
• Tõmbejõud
• Elektriline takistus
• Pritsmed
• Läbipõlemine
• Elektroodi süvend
• Tooriku deformatsioon
• Kuumusest mõjutatud piirkond
• Tsükli aeg
• Elektroodide kulumine
• Korduvus mitme proovi puhul

Edukas näidiskeevis kinnitab ainult esialgset teostatavust testitud tingimustes. See ei kinnita automaatselt pideva tootmise stabiilsust.

Pilootoperatsioonil tuleks arvestada ka materjali tolerantside, kinnitusdetailide täpsuse, elektroodide hoolduse, operaatori käsitsemise, tootmiskiiruse ja järjestikuste keevisõmbluste arvuga.

Kvaliteedikontroll ja vastuvõtukriteeriumid

Enne tellimuse esitamist peaksid ostja ja seadmete tarnija kokku leppima mõõdetavates vastuvõtukriteeriumides.

Nende hulka võivad kuuluda:

• Heakskiidetud võrdlusproovid
• Koorimis- või tõmbetugevuse katsemeetod
• Elektrilise takistuse mõõtmise meetod
• Vastuvõetav keevisõmbluse välimus
• Maksimaalne lubatud pritsimine või deformatsioon
• Sihttsükli aeg
• Pideva töö testi kestus
• Tootevahetuse protseduur
• Retseptide haldamise nõuded
• Keevitusandmete salvestamine
• Häire ja tagasilükkamise loogika
• Elektroodide hooldusnõuded
• Seadmete ohutusnõuded
• Tehase vastuvõtukatse ulatus
• Saidi vastuvõtutesti ulatus
• Paigaldus- ja koolituskohustused

Ükski vastutustundlik keevitusseadmete tarnija ei tohiks lubada defektide puudumist või 100% toodangut ilma selgelt määratletud materjalide, töötingimuste, kontrollimeetodite ja projekti valideerimiseta.

Tüüpilised rakendusstsenaariumid

Kõrgsagedusliku inverteriga takistuskeevitust saab hinnata selliste rakenduste jaoks nagu:

• Silindrilise aku nikkelriba keevitamine
• Nikkeldatud terasest ühendusdetailide keevitamine
• Tarbeelektroonika akud
• Elektritööriistade akud
• Elektrijalgrataste ja kergelektrisõidukite akud
• Valitud aku sakid ja klemmide ühendused
• Automatiseeritud akupakkidega keevitusjaamad

Protsess ei sobi automaatselt iga prismamooduli, kotielemendi saki, vaskühenduse, alumiiniumsiini või ESS-aku komponendi jaoks.

Nende rakenduste puhul peaks tarnija kõigepealt üle vaatama tegeliku materjalide kombinatsiooni, vuugistruktuuri, vajaliku keevisõmbluse ala, elektroodidele juurdepääsu, kvaliteedistandardi ja sihttootmistsükli.

Ostja kontrollnimekiri

Enne takistuskeevitusmasinate hinnapakkumiste võrdlemist küsige:

1. Milline toiteallika tehnoloogia on hinnapakkumises sisalduv?
2. Milliseid lahtrite, vahekaartide ja ühendusdetailide materjale töödeldakse?
3. Milline on materjali paksus, kate ja kihtide arv?
4. Millised väljundi juhtimise ja tagasiside režiimid on saadaval?
5. Millised keevituse jälgimise ja andmete salvestamise funktsioonid on kaasas?
6. Kas keevituspea, trafo, elektroodid, kinnitusdetail ja jahutussüsteem on komplektis?
7. Kas tarnija saab enne lõplikku konfiguratsiooni teha näidiskeevitust?
8. Milliseid kvaliteedistandardeid FAT-i ajal kasutatakse?
9. Milline on nõutav tootmistsükkel ja automatiseerimise tase?
10. Milline paigaldus, koolitus, varuosad ja müügijärgne tugi on hinna sees?

Seadmete hinnapakkumisi ei saa täpselt võrrelda, kui keevitustööde ulatus, tööriistad, juhtimisfunktsioonid, automatiseerimisnõuded, katsemeetodid ja vastuvõtustandardid pole selgelt määratletud.

Miks Styler

Styler on akutootmise rakenduste jaoks mõeldud keevitusseadmete tootja, mis pakub takistuskeevitust, laserkeevitust ja akupakkide montaažilahendusi.

Selle asemel, et soovitada seadmeid ainult aku mudeli põhjal, hindab Styler keevitusmaterjali, vuugi struktuuri, kvaliteedieesmärki, tootmistsüklit, töömeetodit ja automatiseerimisnõudeid.

Sõltuvalt projekti ulatusest võib hindamine hõlmata järgmist:

• Keevitusprotsessi arutelu
• Näidis teostatavustesti
• Keevitusvooluallika valik
• Keevituspea ja elektroodi konfiguratsioon
• Mänguasjade areng
• Poolautomaatsed seadmed
• Automatiseeritud akupaki montaaži integreerimine
• Tootmise järelevalve nõuded
• Paigaldus- ja koolitustugi

Lõplik konfiguratsioon tuleks kinnitada pärast tehnilist hindamist. Kohandamine põhineb projekti teostatavusel ja määratletud vastuvõtukriteeriumidel.

Korduma kippuvad küsimused

Kas inverter-keevitusaparaat on alati parem kui tavaline alalisvooluga keevitusaparaat?

Ei. Kõrgsagedusmuundur pakub üldiselt paindlikumaid juhtimis-, jälgimis- ja automatiseerimisvõimalusi, kuid parem valik sõltub materjalist, liite konstruktsioonist, keevitusaja vajadusest, tootmismahust ja vastuvõtustandardist.

Kas inverteriga takistuskeevitusseade on alalisvoolukeevitusseade?

Paljud kõrgsagedusliku inverteriga takistuskeevitussüsteemid edastavad keevituselektroodidele alaldatud alalisvoolu. „Inverter” kirjeldab sisemist võimsuse muundamise ja juhtimisarhitektuuri, „alalisvool” aga väljundvoolu vormi. Seega ei ole need terminid tingimata vastandid.

Kas üks inverter-keevitusseade saab töödelda erinevaid akumudeleid?

Võimalik, kuid teostatavus sõltub materjalidest, paksustest, vuukide struktuurist, vajalikust vooluvahemikust, keevituspeast, elektroodidest, kinnitustest ja tootmismeetodist. Erinevad tooted võivad vajada erinevaid tööriistu või isegi erinevat toiteallikat.

Kas vasest ja alumiiniumist aku osi saab takistuskeevitusega keevitada?

Mõned vask- või alumiiniumliited võivad olla tehniliselt teostatavad, kuid ainuüksi materjali nimetustest ei piisa protsessi kinnitamiseks. Vajalik on proovide testimine ja liitekohtade hindamine. Mõned rakendused võivad paremini sobida laser- või ultrahelikeevitamiseks.

Kas enne ostmist on vaja proovide testimist?

Proovikatseid on tungivalt soovitatav teha juhul, kui materjalide kombinatsiooni, paksust, vuugi konstruktsiooni või kvaliteedinõuet pole veel valideeritud. Katsetamine aitab määrata esialgset teostatavust ja seadmete konfiguratsiooni, kuid pideva tootmise valideerimine on siiski vajalik.

Kokkuvõte

Kõrgsagedusmuunduri ja tavapärase alalisvoolu takistuskeevitussüsteemi vahel otsustamine peaks algama aku ühenduskohast, mitte seadme nimest.

Esmalt määratlege lahtri formaat, materjalide kombinatsioon, paksus, vuugi geomeetria, keevisõmbluse tugevusnõue, elektritakistuse nõue, sihttsükli aeg ja automatiseerimise ulatus.

Seejärel hinnake, milline toiteallikas, keevituspea, elektroodid, kinnitusdetail ja jälgimisfunktsioonid neile nõuetele vastavad.

Kõrgsagedusmuundur võib pakkuda väärtuslikke juhtimis- ja integreerimisvõimalusi akude täppiskeevitamiseks, kuid see ei ole automaatselt õige lahendus iga akutoote jaoks. Enne seadme konfiguratsiooni lõplikku vormistamist on oluline proovide testimine ja selgelt määratletud vastuvõtukriteeriumid.

Arutage oma akuga keevitamise rakendust

Saada Stylerile oma akuelemendid, keevitusmaterjalid, paksuse spetsifikatsioonid, joonised, kvaliteedinõuded ja sihttootmistsükkel.

Meie meeskond saab taotluse üle vaadata, arutada näidiskeevitust ja soovitada takistuskeevituse või akupaki kokkupaneku lahendust, mis põhineb projekti tegelikel nõuetel.

Veebileht: www.stylerwelding.com

Email: sales4@styler.com.cn

WhatsApp: +86-15218784866