当电阻焊命中目标时
Yaskawa 被誉为机器人焊接的公认市场领导者,对弧焊自动化的细微差别并不陌生。坚固可靠,通过使用工业机器人进行电弧焊的工艺在过去几十年中得到了发展,有效地满足了多样化的制造需求。虽然这种将金属件连接在一起的常用方法可以通过许多灵活的选项制造出非常坚固的零件,但它也有其缺点。
弧焊自动化使用大量耗材这一事实是无法回避的,例如电线和煤气。虽然有效,但这种类型的粘合剂连接带来了新水平的潜在危险材料,以及持续的消耗品费用。此外,机器人电弧焊工艺会产生非常高水平的紫外线,需要采取一定的安全预防措施。
这些原因,加上潜在的长周期时间和金属厚度要求,让人怀疑是否有可能是对某些任务更好的焊接方法。
点焊
拿破仑·希尔 (Napoleon Hill) 是 1900 年代中期最早的励志小贩之一,他曾说过“反抗就是力量”。这句格言可能并没有像 Hill 所承诺的那样让任何人迅速致富,但它在当今的焊接中有很多道理。
电阻焊——特别是“点焊”——一直是一种流行的汽车金属连接解决方案和其他制造商多年。通过在施加压力的同时在金属层之间传递电流来实现,此方法会在执行点创建称为“金块”的牢固金属键。它还可以通过使用轮状电极沿着接缝运行以实现更长的焊接来对其进行修改。虽然本质上很简单,但这种方法为特定应用提供了巨大的优势:
经济高效
由于点焊不使用填充金属或保护气体,因此通过限制耗材,可迅速降低单次焊接成本和重量。相反,电弧焊会消耗焊枪喷嘴和焊嘴。通过电阻焊,点焊枪的尖端可以在需要更换之前进行多次修整。
通常,用于点焊的零件是冲压的,这通常比比机加工零件实惠。冲压件的使用还为流程增加了另一个层次的一致性,有助于节省成本。电弧焊和点焊系统的成本相当,但两者都比激光替代品便宜得多。
更安全
电弧焊方法,如 MIG 或 TIG 焊接,会产生大量对皮肤和眼睛有害的紫外线。用户必须使用眼部保护装置(例如焊接头罩)来防止这种情况发生。焊工和机器人周围的电弧幕被认为是二级保护,在观察焊缝时不应该完全依赖它们来保证安全。
虽然点焊会产生一些火花,但远远少于MIG 焊接的那些,可能会在某些材料上烧孔。总的来说,维护可以简化,因为它不需要减少电弧闪光,也不需要控制相同数量的火花和飞溅。
清洁剂
采用点焊,焊接飞溅本来就少得多,而飞溅会污染零件的表面和工作间的地板。同样,烟雾也大大减少,烟雾也减少到最低限度。另一方面,弧焊飞溅会导致零件外观出现问题,或者处理可能永远在封闭零件中嘎嘎作响的可怕“焊接浆果”。
点焊的美学是一致且干净的,而使用电弧焊时,创建美观的焊缝有时具有挑战性。所有点焊零件都是双层的,焊缝基本上隐藏在零件体内,而不是产生高度可见的接缝。
此外,焊接计时器将与弧焊电源的尺寸和连接要求。然而,工作单元内的一桶电线和导管将不再需要,而且杂乱的铰刀有时可以用点枪的尖端修整器代替。
一致
由于热输入较低,点焊零件的零件变形较小,并且具有非常高的可重复性。这些零件的重量通常也较轻,因为它们在组合两个冲压零件后可以是空心的。无需考虑填充金属冶金,使得不同零件的工艺相对相似。
更快
典型的点焊挤压时间只需要短短的几分之一秒,机器人可以非常快速地从一个点移动到另一个点。不需要表面处理,电弧焊可能对此很敏感。 MIG 焊枪的移动速度受填充金属、热输入和其他变量的限制。虽然根据可及性和零件尺寸,一些手动电弧焊工艺可能很难实现自动化,但几乎所有点焊应用都可以实现自动化。总体而言,使用点焊方法可以将零件的潜在制造时间减少近一半。
挑战
点焊最大的挑战是被焊接的零件必须为点焊设计,让点焊枪方便地进入零件的两侧,以施加适当的电流和压力。同样,金属厚度通常限制在每片约 3 毫米。
有些零件永远不适合点焊,这取决于它们的厚度和所需的剪切强度。此外,必须完全密封的部件(流体罐、压力部件等)不能点焊。有时,粘合剂和密封剂可以提高零件的刚度和强度,但这会在过程中增加一个额外的步骤。
点焊需要与弧焊不同的专业知识,但通常更简单。但是,尽管当今的机器人软件非常智能,但它无法取代经过适当培训的焊接工程师可以使用任一系统提供的设计和执行。
总结
对于可冲压的大批量零件,点焊是一种理想的解决方案。它可以降低成本、重量和周期时间,同时通过适当的系统提高安全性、一致性、美观性和清洁度。它是众所周知的工具包中的又一自动化工具,可提高竞争力并赢得未来!
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