Analisi completa delle caratteristiche tecniche e delle prestazioni del trasformatore di saldatura a resistenza

I trasformatori per saldatura a resistenza hanno un'elevata efficienza di saldatura, velocità elevata, saldature robuste, riducono i costi di saldatura e sono adatti per saldare una varietà di materiali. I trasformatori per saldatura a resistenza sono adatti per alimentazione CA con una frequenza nominale di 50-60 Hz e una tensione inferiore a 1000 V. Sono utilizzati principalmente in macchine per saldatura a punti, macchine per saldatura a punti continui e macchine per saldatura di testa.

I. Caratteristiche tecniche

(1) Caratteristiche del processo ad alta corrente e bassa tensione

La saldatura a resistenza utilizza il calore di resistenza come fonte di calore. La caratteristica tecnica principale del trasformatore della macchina per saldatura è l'uso di corrente elevata (2000-40000A) combinata con saldatura a bassa tensione. Poiché il valore di resistenza del pezzo in lavorazione è solitamente inferiore a 100μΩ, deve essere generato calore sufficiente da una corrente ultra-elevata per ottenere una saldatura efficace.

(2) Sistema di controllo ad alta potenza

La capacità del trasformatore inverter di saldatura di supporto è solitamente superiore a 50 kVA e viene adottato uno speciale design dell'avvolgimento (struttura a singolo o doppio giro) per ottenere il controllo della potenza in uscita regolando il numero di giri dell'avvolgimento primario. Sebbene questo design semplifichi la struttura del trasformatore inverter di saldatura, il trasformatore inverter di saldatura limita anche la flessibilità della regolazione della potenza.

(3) Caratteristiche di funzionamento a carico non continuo

Il circuito di saldatura adotta un design di pre-chiusura unico: prima che il trasformatore di saldatura mfdc venga acceso, il serraggio del pezzo e la chiusura del circuito vengono pre-completati. Questa modalità di lavoro elimina il consumo di energia senza carico (tranne per il processo di saldatura flash butt) e il carico e lo scarico, il posizionamento, la pre-pressatura e altri processi nel ciclo di saldatura vengono tutti completati nello stato di spegnimento.

2. Vantaggi tecnici

(1) Garanzia della qualità metallurgica

Il processo di formazione del nocciolo è completamente avvolto dall'anello metallico in plastica, che realizza l'isolamento fisico della zona di fusione e dell'aria, semplifica efficacemente il processo di reazione metallurgica e garantisce la stabilità della qualità della saldatura.

(2) Eccellente controllo della zona interessata dal calore

Le caratteristiche di riscaldamento concentrate (tempo di riscaldamento ≤ 0,1 secondi) controllano l'intervallo della zona termicamente alterata a 0,5-2 mm, riducendo significativamente lo stress residuo e la deformazione della saldatura. La maggior parte dei pezzi lavorati non necessita di correzione e trattamento termico dopo la saldatura.

(3) Eccezionale efficienza economica

Non è richiesto alcun consumo di materiale di saldatura (filo di saldatura, bacchetta di saldatura, gas di protezione, ecc.) e il costo di saldatura è ridotto di circa il 40% rispetto al processo tradizionale. L'attrezzatura ha un alto grado di automazione e il volume di saldatura per turno può raggiungere 800-1200 pezzi.

(4) Vantaggi ambientali

Non vi è alcuna fiamma libera o emissione di fumo nell'intero processo e il valore del rumore è ≤ 65 dB (A), il che soddisfa gli standard di protezione ambientale industriale. Il trasformatore della macchina per saldatura è particolarmente adatto per l'integrazione di linee di produzione automatizzate e può realizzare un funzionamento sincrono multi-processo.

3. Limitazioni tecniche

(1) Le sfide dell’ispezione di qualità

Non è ancora stato stabilito un sistema maturo di test non distruttivi. Attualmente, la qualità è principalmente assicurata da test distruttivi e monitoraggio del processo, il che aumenta la difficoltà del controllo del processo.

(2) Vincoli di prestazione congiunti

I giunti sovrapposti saldati a punti presentano difetti strutturali intrinseci: l'angolo attorno al punto di saldatura provoca una concentrazione di sollecitazioni, che determina un calo della resistenza alla trazione di circa il 15-20% e una resistenza alla fatica pari solo al 60-70% di quella delle saldature continue.

(3) Costi di esercizio e manutenzione delle apparecchiature

L'investimento iniziale di apparecchiature ad alta potenza (configurazione tipica 400 kVA) è elevato e le saldatrici monofase AC sono inclini a causare problemi di squilibrio della rete. Il sistema servo di precisione aumenta la complessità della manutenzione e il costo di sostituzione dei componenti chiave (come i moduli tiristori) supera il 25% del prezzo totale dell'apparecchiatura.

4. Direzione dell'evoluzione tecnologica

La nuova generazione di apparecchiature per la saldatura a resistenza sta superando le limitazioni esistenti attraverso le seguenti innovazioni tecnologiche:

Sviluppo di un sistema di monitoraggio della qualità in tempo reale basato sulla termografia a infrarossi

Introduzione della tecnologia a corrente pulsata per ottimizzare la microstruttura del giunto

Utilizzo della tecnologia di rettifica trifase per migliorare la compatibilità della rete

Progettazione di gruppi elettrogeni modulari per ridurre i costi di manutenzione

Questi miglioramenti hanno consentito alla saldatura a resistenza di mostrare prospettive applicative più ampie in settori emergenti come i pacchi batteria per veicoli a energia nuova e la produzione di componenti di precisione per il settore aerospaziale.