Walaupun hanya satu bahagian daripada sistem yang lebih besar, hujung sentuhan dalam kedua-dua meriam kimpalan arka logam gas robotik dan separa automatik (GMAW) memainkan peranan penting dalam menyediakan kualiti kimpalan bunyi. Ia juga boleh mengambil kira produktiviti dan keuntungan operasi kimpalan anda— masa henti untuk pertukaran yang berlebihan boleh memudaratkan daya pengeluaran dan kos buruh dan inventori.
Fungsi utama hujung kenalan adalah untuk membimbing wayar kimpalan dan memindahkan arus kimpalan ke wayar semasa ia melalui lubang. Matlamatnya adalah untuk memastikan suapan wayar melalui hujung kenalan dengan lancar, sambil mengekalkan sentuhan maksimum. Untuk mendapatkan hasil yang terbaik, adalah penting untuk menggunakan saiz hujung sentuhan yang betul —atau diameter dalam (ID) — untuk aplikasi. Dawai kimpalan dan proses kimpalan kedua-duanya mempengaruhi pemilihan (Rajah 1).
Kesan Kawat Kimpalan pada Saiz Petua Sentuhan
Tiga ciri wayar kimpalan secara langsung mempengaruhi pemilihan hujung kenalan untuk aplikasi tertentu:
▪ Jenis wayar
▪ Tuang wayar
▪ Kualiti wayar
Jenis—Pengeluar petua kenalan biasanya mengesyorkan petua kenalan bersaiz standard (lalai) untuk wayar yang sepadan, seperti petua kenalan xxx-xx-45 untuk wayar 0.045 inci. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes, ia mungkin lebih baik untuk sama ada mengecilkan atau membesarkan hujung sesentuh kepada diameter wayar.
Toleransi standard wayar kimpalan berbeza mengikut jenis. Sebagai contoh, American Welding Society (AWS) kod 5.18 membenarkan ± 0.001-in. toleransi untuk 0.045-in. wayar pepejal, dan ± 0.002-in. toleransi untuk 0.045-in. wayar tiub. Wayar tiub dan aluminium, yang lembut, berprestasi terbaik dengan petua sesentuh standard atau bersaiz besar yang membolehkannya mengalir dengan daya suapan yang minimum dan tanpa lengkok atau berkedut di dalam penyuap atau pistol kimpalan.
Wayar pepejal, sebaliknya, jauh lebih tegar, yang bermaksud masalah penyusuan yang lebih sedikit, membolehkannya dipasangkan dengan petua kenalan bersaiz kecil.
Pelakon—Sebab terlalu besar dan mengecilkan hujung sesentuh bukan sahaja berkaitan dengan jenis wayar, tetapi juga kepada tuangan dan heliksnya. Tuangan merujuk kepada diameter gelung wayar apabila panjang wayar telah dikeluarkan dari bungkusan dan diletakkan di atas permukaan rata— pada asasnya, kelengkungan wayar. Ambang biasa untuk pelakon ialah 40 hingga 45 inci; jika tuang wayar lebih kecil daripada ini, jangan gunakan hujung sesentuh bersaiz kecil.
Heliks merujuk kepada berapa banyak wayar naik dari permukaan rata itu, dan ia tidak boleh melebihi 1 inci di mana-mana lokasi.
AWS menetapkan keperluan untuk tuangan wayar dan heliks sebagai kawalan kualiti untuk memastikan suapan wayar yang tersedia dengan cara yang kondusif untuk prestasi kimpalan yang baik.
Cara anggaran untuk mendapatkan nombor pukal tuangan wayar adalah dengan saiz bungkusan. Wayar yang dibungkus dalam bungkusan pukal, seperti dram atau kekili, boleh mengekalkan tuangan yang lebih besar atau kontur yang lebih lurus daripada wayar yang dibungkus dalam kili atau gegelung.
"Dawai lurus" ialah titik jualan biasa untuk wayar yang dibungkus pukal, kerana lebih mudah untuk menyuap wayar lurus daripada wayar melengkung. Sesetengah pengeluar juga memutar wayar semasa membungkusnya ke dalam dram, yang mengakibatkan wayar membentuk gelombang sinus dan bukannya gelung apabila ia dikeluarkan daripada bungkusan. Wayar ini mempunyai tuangan yang sangat besar (100 inci atau lebih) dan boleh dipasangkan dengan petua kenalan bersaiz kecil.
Walau bagaimanapun, wayar yang disuap dari gelendong yang lebih kecil cenderung mempunyai tuangan yang lebih ketara—kira-kira 30-inci. atau diameter yang lebih kecil—dan lazimnya memerlukan saiz hujung sesentuh yang standard atau lebih besar untuk memberikan ciri penyusuan yang sesuai.
Rajah 1
Untuk mendapatkan hasil kimpalan yang terbaik, adalah penting untuk mempunyai saiz hujung sentuhan yang betul untuk aplikasi. Dawai kimpalan dan proses kimpalan kedua-duanya mempengaruhi pemilihan.
Kualiti—Kualiti wayar juga mempengaruhi pemilihan hujung kenalan. Penambahbaikan dalam kawalan kualiti telah menjadikan diameter luar (OD) wayar kimpalan lebih tepat berbanding tahun-tahun lalu, jadi ia memberi suapan dengan lebih lancar. Dawai pepejal berkualiti tinggi, sebagai contoh, menawarkan diameter dan tuangan yang konsisten, serta salutan tembaga seragam pada permukaan; wayar ini boleh digunakan bersama-sama dengan hujung kenalan yang mempunyai ID yang lebih kecil, kerana terdapat kurang kebimbangan mengenai wayar lekuk atau kinking. Kawat tiub berkualiti tinggi menawarkan faedah yang sama, bersama jahitan licin dan selamat yang menghalang wayar daripada terbuka semasa penyusuan.
Kawat berkualiti rendah yang tidak dihasilkan mengikut piawaian yang ketat boleh terdedah kepada penyuapan wayar yang lemah dan arka yang tidak menentu. Petua kenalan bersaiz kecil tidak disyorkan untuk digunakan dengan wayar yang mempunyai variasi OD yang luas.
Sebagai langkah berjaga-jaga, apabila anda menukar kepada jenis atau jenama wayar yang berbeza, adalah penting untuk menilai semula saiz hujung sesentuh untuk memastikan anda mencapai hasil yang diingini.
Kesan Proses Kimpalan
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, perubahan dalam industri fabrikasi dan pembuatan telah mendorong perubahan dalam proses kimpalan, serta saiz hujung sentuhan yang akan digunakan. Contohnya, dalam industri automotif di mana OEM menggunakan bahan yang lebih nipis (dan lebih kuat) untuk membantu mengurangkan berat kenderaan dan meningkatkan kecekapan bahan api, pengeluar sering menggunakan sumber kuasa dengan bentuk gelombang termaju, seperti litar pintas berdenyut atau diubah suai. Bentuk gelombang maju ini membantu mengurangkan percikan dan meningkatkan kelajuan kimpalan. Kimpalan jenis ini, biasanya digunakan dalam aplikasi kimpalan robotik, kurang bertolak ansur terhadap penyimpangan dalam proses dan memerlukan petua sentuhan yang boleh menghantar bentuk gelombang ke wayar kimpalan dengan tepat dan boleh dipercayai.
Dalam proses kimpalan nadi biasa menggunakan 0.045-in. wayar pepejal, arus puncak boleh lebih besar daripada 550 amp, dan kelajuan ramping semasa boleh lebih daripada 1 ´ 106 amp/s. Akibatnya, antara muka hujung-ke-wayar kenalan berfungsi sebagai suis pada frekuensi nadi, iaitu 150 hingga 200 Hz.
Hayat hujung kenalan dalam kimpalan nadi biasanya adalah sebahagian kecil daripada itu dalam GMAW, atau kimpalan voltan malar (CV). Memilih hujung sesentuh dengan ID yang lebih kecil sedikit untuk wayar yang digunakan adalah disyorkan untuk memastikan rintangan antara muka hujung/wayar cukup rendah sehingga lengkok drastik tidak berlaku. Sebagai contoh, wayar pepejal berdiameter 0.045 inci akan dipadankan dengan baik dengan hujung sesentuh dengan ID 0.049 hingga 0.050 inci.
Aplikasi kimpalan manual atau separa automatik memerlukan pertimbangan yang berbeza apabila ia datang untuk memilih saiz hujung sesentuh yang betul. Senapang kimpalan separa automatik biasanya lebih panjang dan mempunyai kontur yang lebih rumit daripada senapang robot. Selalunya terdapat juga selekoh yang lebih besar di leher, yang membolehkan pengendali kimpalan untuk mengakses sambungan kimpalan dengan selesa. Leher dengan sudut lentur yang besar menghasilkan tuangan yang lebih ketat pada wayar semasa ia disuap. Oleh itu, adalah idea yang baik untuk memilih hujung kenalan dengan ID yang lebih besar sedikit untuk membolehkan suapan wayar lancar. Ini sebenarnya klasifikasi tradisional saiz hujung kenalan. Kebanyakan pengeluar senjata kimpalan menetapkan saiz hujung sesentuh lalai mereka mengikut aplikasi separa automatik. Sebagai contoh, 0.045-in. dawai pepejal diameter akan sepadan dengan hujung kenalan dengan ID 0.052 hingga 0.055 in.
Akibat Saiz Petua Kenalan yang Salah
Saiz hujung sesentuh yang salah, sama ada terlalu besar atau terlalu kecil untuk jenis, tuangan dan kualiti wayar yang digunakan, boleh menyebabkan suapan wayar tidak menentu atau prestasi arka yang lemah. Lebih khusus lagi, petua hubungan dengan ID yang terlalu kecil boleh menyebabkan wayar tersangkut di dalam lubang, yang membawa kepada burnback (Rajah 2). Ia juga boleh menyebabkan sarang burung, iaitu kusut wayar dalam gulungan pemacu penyuap wayar.
Rajah 2
Burnback (wayar tersekat) ialah salah satu mod kegagalan petua kenalan yang paling biasa. Ia dipengaruhi dengan ketara oleh diameter dalam (ID) hujung sentuhan.
Sebaliknya, petua kenalan dengan ID yang terlalu besar untuk diameter wayar boleh membenarkan wayar bersiar-siar semasa ia masuk. Pengembaraan ini mengakibatkan kestabilan arka yang lemah, percikan berat, gabungan yang tidak lengkap, dan salah jajaran kimpalan dalam sambungan. Kejadian ini amat ketara dalam kimpalan nadi yang agresif; kadar lubang kunci (Rajah 3) (kadar haus) hujung sentuhan bersaiz besar boleh menjadi dua kali ganda berbanding hujung sentuhan bersaiz kecil.
Pertimbangan Lain
Adalah penting untuk memahami sepenuhnya proses kimpalan sebelum memilih saiz hujung kenalan untuk kerja. Perlu diingat bahawa fungsi ketiga hujung kenalan adalah untuk bertindak sebagai fius sistem kimpalan. Sebarang masalah dalam rangkaian kuasa gelung kimpalan (dan harus) ditunjukkan sebagai kegagalan hujung sentuhan terlebih dahulu. Jika hujung sentuhan gagal secara berbeza atau lebih awal dalam satu sel berbanding tumbuhan yang lain, sel itu mungkin memerlukan penalaan halus.
Ia juga merupakan idea yang baik untuk menilai toleransi operasi anda terhadap risiko; iaitu, berapa kosnya apabila tip kenalan gagal. Dalam aplikasi separa automatik, sebagai contoh, kemungkinan pengendali kimpalan dapat mengenal pasti dengan cepat sebarang masalah dan menggantikan hujung sentuhan yang gagal secara ekonomi. Walau bagaimanapun, kos untuk kegagalan hujung sentuhan yang tidak dijangka dalam operasi kimpalan robotik adalah lebih tinggi daripada kimpalan manual. Dalam kes ini, anda memerlukan petua hubungan yang berfungsi dengan pasti sepanjang tempoh antara perubahan tip kenalan yang dijadualkan, contohnya, satu syif. Selalunya benar bahawa dalam kebanyakan operasi kimpalan robotik, ketekalan kualiti yang disediakan oleh hujung kenalan adalah lebih penting daripada berapa lama ia bertahan.
Perlu diingat bahawa ini hanyalah peraturan am untuk memilih saiz hujung kenalan. Untuk menentukan saiz yang betul, adalah penting untuk memeriksa petua sentuhan yang gagal di kilang. Jika kebanyakan petua kenalan yang gagal mempunyai wayar tersekat di dalam, ID petua kenalan terlalu kecil.
Jika kebanyakan petua sesentuh yang gagal adalah bebas daripada wayar, tetapi arka yang kasar dan kualiti kimpalan yang lemah telah diperhatikan, mungkin berfaedah untuk memilih petua sesentuh bersaiz kecil.
Rajah 3
Lubang kunci yang berlebihan juga merupakan salah satu mod kegagalan petua kenalan yang paling biasa. Ia juga dipengaruhi dengan ketara oleh diameter dalam (ID) hujung sesentuh.
Masa siaran: Jan-02-2023
