スポット溶接機とは何ですか？

スポット溶接機とは何ですか？

スポット溶接機は目的に応じて汎用（汎用）タイプと専用タイプに分かれます。同時溶接点の数に応じて、1点式、2点式、多点式があります。導電方式には片面と両面があります。加圧機構の伝達方式により、ペダル式、電動カム式、空圧式、油圧式、複合式（気液圧縮式）などがあります。運用の特徴に応じて、非自動化と自動化があります。設置方法により固定式、移動式、軽量（吊り下げ式）タイプがあります。溶接機のアクティブ電極（通常は上部電極）の移動方向に応じて、垂直ストローク（電極が直線的に移動する）と円形ストロークがあります。電気の供給形態により、高周波溶接機（50Hz交流電源を使用）、パルス溶接機（直流パルス溶接機、蓄電式溶接機など）、可変周波溶接機（低周波溶接機など）があります。周波数溶接機）。
ワークと電極が固定されている場合、ワークの抵抗は電気抵抗率に依存します。したがって、電気抵抗率は溶接材料の重要な性能です。電気抵抗率が高い金属（ステンレス鋼など）は導電性が低く、電気抵抗率が低い金属（アルミニウム合金など）は導電性が良好です。そのため、ステンレス鋼をスポット溶接する場合は発熱しやすいが放熱しにくく、アルミニウム合金をスポット溶接する場合は発熱しにくいが放熱しやすいことになります。スポット溶接の場合、前者は小さな電流（数千アンペア）で済みますが、後者は大電流（数万アンペア）を使う必要があります。電気抵抗率は金属の種類だけでなく、金属の熱処理状態、加工方法、温度によっても決まります。
溶接ナゲットのサイズとはんだ接合部の強度を確保するには、溶接時間と溶接電流を一定の範囲内で補うことができます。一定のはんだ接合強度を得るには、大電流で短時間（ハード仕様とも呼ばれる強条件）を使用するか、低電流で長時間（弱条件でソフト仕様とも呼ばれます）を使用することができます。ハード仕様またはソフト仕様の選択は、使用する溶接機の性能、厚さ、パワーによって決まります。性能や厚みの異なる金属には必要な電流と時間に上限と下限があり、それを基準としています。
電極圧力は、2 つの電極間の合計抵抗 R に大きな影響を与えます。電極圧力が増加すると R は大幅に減少しますが、溶接電流の増加はそれほど大きくなく、R の減少による発熱量の減少には影響しません。 したがって、はんだ接合部の強度は溶接圧力の増加とともに常に低下します。解決策は、溶接電流を増加しながら溶接圧力を増加することです。

スポット溶接機 分類
スポット溶接機は、その目的に応じて汎用（汎用、特殊）スポット溶接機に分類できます。
同時に溶接するポイントの数に応じて、シングルポイント、ダブルポイント、マルチポイントタイプに分けることができます。
導電率法による分類：片側性、両側性。
加圧機構は伝達方式により、フットペダル式、電動カム式、空圧式、油圧式、複合式（気液圧縮式）に分けられます。
運用特性によって分類: 非自動化、自動化。
設置方法に応じて、固定式スポット溶接機、移動式スポット溶接機、またはポータブル（吊り下げ式）スポット溶接機に分けることができます。
溶接機のアクティブ電極（通常は上部電極）の移動方向に応じて、垂直ストローク（電極が直線的に移動する）と円形ストロークに分けることができます。

スポット溶接機の動作原理
スポット溶接のプロセスでは、冷却水を開放する必要があります。溶接部の表面を洗浄し、正確に組み立てて上下の電極間に送り込みます。圧力を加えて良好な接触を確保します。帯電により 2 つのワークピースの接触面が加熱され、局所的な溶融と溶融核の形成が生じます。停電後も圧力を維持して、溶融したコアが圧力下で冷却して固化し、はんだ接合部を形成します。圧力を解除し、ワークを取り外します。溶接電流、電極圧力、通電時間、電極作業面のサイズなどの溶接パラメータは、溶接の品質に大きな影響を与えます。
スポット溶接機は、正極と負極間の瞬間的な短絡によって発生する高温アークを使用して、電極間の溶接材料を溶かし、接合を実現します。スポット溶接機の構造は非常に単純で、言い換えれば、AC220V電源をDCまたはACの低電圧大電流電源に変換する高出力変圧器です。溶接トランスには、電圧が急激に降下するという独自の特性があります。
溶接棒が点火すると電圧が低下します。一次220/380電圧変換に加えて、二次コイルにはタップ変更電圧もあり、調整可能な鉄心も溶接機の動作電圧を調整するために使用されます。溶接機は通常、インダクタンスの原理を使用して作られた高出力変圧器です。インダクタンスは接続時と切断時に大きな電圧変化を引き起こし、プラス極とマイナス極の間の瞬間的な短絡によって発生する高電圧アークを利用して溶接棒のはんだを溶かします。それらを組み合わせることで目的を達成するため。
スポット溶接は、溶接継手を組み立てて2つの電極間に押し付け、抵抗熱によって母材を溶かしてはんだ接合部を形成する抵抗溶接法です。スポット溶接は、航空機の外板、航空エンジンの煙突、自動車のキャブシェルなどの薄板の接続に一般的に使用されます。スポット溶接機と溶接変圧器は、二次回路が 1 つだけあるスポット溶接器具です。上下の電極と電極アームは、溶接電流の通電と電力の伝達に使用されます。溶接時の加熱を避けるため、トランスや電極などに冷却水を通す場合は、冷却水を接続してから電源スイッチを入れてください。電極の品質は、溶接プロセス、溶接品質、生産性に直接影響します。電極材料は通常、銅、カドミウム青銅、クロム青銅などで作られます。電極の形状は多様であり、主に溶接部の形状によって決まります。電極を取り付ける際は、上部電極と下部電極の表面が平行になるように注意してください。電極の表面は清潔に保ち、サンドクロスやヤスリで頻繁に修復する必要があります。

スポット溶接とプロジェクション溶接の溶接サイクルは、4 つの基本的な段階 (スポット溶接プロセス) で構成されます。
(1) 予備プレス段階 - 電極が電流接続ステージまで下降し、電極がワークピースにしっかりと押し付けられ、ワークピース間に適切な圧力がかかるようにします。
(2) 溶接時間 ・溶接電流がワークを通過して発熱し、溶融核が形成されます。
(3) メンテナンス時間 ・溶接電流を遮断し、溶融コアが十分な強度に固化するまで電極圧力を維持し続けます。
(4) 休止時間 - 電極は上昇を開始し、再び下降を開始して次の溶接サイクルを開始します。

溶接継手のパフォーマンスを向上させるために、基本サイクルに次の 1 つ以上を追加する必要がある場合があります。
(1) 予圧を大きくすることで、厚いワークの隙間をなくし、密着させます。
(2) 予熱パルスを使用して金属の可塑性を向上させ、ワークピースをしっかりとフィットさせやすくし、飛散を防ぎます。これにより、溶接前に複数の突起が平板に均一に接触し、各点での均一な加熱が保証されます。

スポット溶接機の使用法:
1. 溶接するときは、まず電極棒の位置を調整して、電極を溶接部分に押し当てたときに電極アームが互いに平行に保たれるようにします。
2. 電流調整スイッチの段数は、はんだ接合部の厚さと材質に基づいて選択できます。電源を入れると、電源インジケーターライトが点灯し、スプリング圧力ナットを調整して圧縮度を変更することで電極圧力を調整できます。
3. 上記の調整が完了したら、まず冷却水を入れ、次に電源を入れて溶接の準備をします。溶接手順：2つの電極の間に溶接ピースを置き、フットペダルを踏み、上部電極を溶接ピースに接触させて圧力を加えます。フットペダルを踏み続けると、電源接点スイッチがオンになり、トランスが動作を開始します。二次回路に通電して溶接部分を加熱します。一定時間溶接後、フットペダルを放すと電極が上昇し、一旦通電が遮断され、バネの張力により元の状態に復帰します。これで一点溶接は完了です。
4. 溶接部品の準備と組み立て: 鋼製溶接部品を溶接する前に、汚れ、油汚れ、酸化皮膜、錆をすべて除去する必要があります。熱間圧延鋼の場合、最初に酸洗浄、サンドブラスト、または砥石車を使用して溶接現場の酸化皮膜を除去するのが最善です。溶接部を洗浄せずにスポット溶接することは可能ですが、電極の寿命が大幅に低下するだけでなく、スポット溶接の生産効率と品質も低下します。めっきの薄い中低炭素鋼には直接溶接が可能です。

また、ユーザーは使用時に以下のプロセスデータを参照できます。
1.溶接時間：中低炭素鋼を溶接する場合、この溶接機は強標準溶接法（瞬間通電）または弱標準溶接法（長時間通電）を使用できます。大量生産では、強力な標準溶接方法を採用する必要があります。これにより、生産効率が向上し、電力消費量が削減され、ワー​​クピースの変形が軽減されます。
2. 溶接電流：溶接電流は溶接部の大きさ、厚さ、接触面の状態によって決まります。通常、金属の導電率が高いほど、電極圧力は大きくなり、溶接時間は短くなります。この時点で、必要な電流密度も増加します。
3. 電極加圧：電極によりはんだ接合部に圧力を加える目的は、はんだ接合部の接触抵抗を低減し、はんだ接合部の形成に必要な圧力を確保することです。

安全 スポット溶接機の
1. 現場で使用する場合は、防雨、防湿、耐日光の機械小屋を設置し、それに応じた消火設備を設置する必要があります。
溶接現場から 10 メートル以内に、石油、木材、酸素ボンベ、アセチレン発生器などの可燃性爆発物を積み重ねてはなりません。
3. 溶接作業および協力者は、規定に従って労働保護具を着用しなければなりません。また、感電、高所落下、ガス中毒、火災などの事故を防ぐための安全対策を講じる必要があります。
4. 二次タップ接続銅板はしっかりと押し付けられ、端子ポストにはガスケットが付いている必要があります。閉じる前に、配線ナット、ボルト、その他のコンポーネントが完全に損傷されていないこと、緩みや損傷がないことを徹底的に検査し、確認する必要があります。端子ポストには保護カバーが付いています。
5. 使用前に、一次線と二次線の配線が正しいこと、入力電圧が溶接機の銘板規定に準拠していること、スポット溶接の溶接電流の種類と範囲を確認する必要があります。機械。電源を接続した後は、一次回路の充電部分に接触しないでください。一次および二次配線ポイントには保護カバーを取り付ける必要があります。
6. スポット溶接機を移動する場合は、電源を切り、ケーブルを引きずって移動させないでください。溶接中に突然停電が発生した場合は、直ちに電源を遮断してください。
7. 銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛などの非鉄金属を溶接する場合は、換気の良い場所で行う必要があり、溶接担当者はガスマスクまたは呼吸フィルターを着用する必要があります。
8. 複数のスポット溶接機を集中的に使用する場合は、三相負荷のバランスを保つために、各スポット溶接機を個別に三相電源ネットワークに接続する必要があります。複数の溶接機の接地装置は、接地電極とは別に接続し、直列に接続しないでください。
9. 運転中の圧力パイプライン、可燃性および爆発性物質を含むコンテナ、および耐荷重コンポーネントへの溶接は厳しく禁止されています。
10. 予熱部品を溶接する場合は、予熱部品から発せられる輻射熱を遮断するためにバッフルを設置する必要があります。

スポット溶接機の設置・メンテナンス
溶接機は、人の安全を確保するために、使用前に適切に接地する必要があります。溶接機を使用する前に、500V メガオーム計を使用して、溶接機の高電圧側とケーシングの間の絶縁抵抗をテストする必要があります。電力を印加する前に、絶縁抵抗が 2.5 メガオーム以上である必要があります。メンテナンス中は、箱を開けて点検する前に電源を切ってください。溶接前に溶接機に水を入れる必要があり、水なしで作業することは固く禁じられています。冷却水は入口圧力0.15-0.2MPaで5-30度の工業用水を確保する必要があります。冬季溶接機が完成したら、水道管の凍結や亀裂を防ぐために、圧縮空気を使用してパイプライン内の水を吹き飛ばす必要があります。
溶接機のリードは細すぎたり長すぎたりしないでください。溶接中の電圧降下は初期電圧の 5% を超えてはならず、初期電圧は電源電圧から± 10% 逸脱してはなりません。溶接機を操作する際は、火花が飛んで火傷をするのを防ぐため、手袋、エプロン、保護メガネを着用してください。使用後は摺動部に十分な潤滑を施し、金属飛沫を取り除いてください。 24 時間使用した後、新しい溶接機の各コンポーネントのネジを一度締める必要があります。特に銅製フレキシブル ジョイントと電極の間の接続ネジに注意してください。使用後は、良好な接触を確保するために、電極棒と電極アームの間の酸化物を定期的に除去する必要があります。
溶接機の使用中に AC コンタクタが不適切に接続されていることが判明した場合は、グリッド電圧が低すぎることを示しています。ユーザーはまず電源の問題を解決し、電源が正常になってから使用する必要があります。なお、半月以内に新しく購入した溶接機の主要部品に品質上の問題が発生した場合は、新しい溶接機または主要部品を交換することができます。溶接機本体の一部を1年保証とし、長期保守サービスを提供します。通常、メーカーに通知後、走行距離に応じて3～7日以内にサービスが提供されます。ユーザーの理由による溶接機の損傷は保証の対象外です。脆弱な部品や消耗部品は保証の対象外です。
電極の接触面積が電流密度を決定し、電極材料の電気抵抗率と熱伝導率が熱の発生と放散に関係するため、電極の形状と材料は電流密度に大きな影響を与えます。溶融核の形成。電極先端が変形、磨耗すると接触面積が増加し、はんだ接合部の強度が低下します。ワーク表面の酸化物、汚れ、油などの不純物により接触抵抗が増加します。酸化層が厚すぎると、電流が流れなくなる場合もあります。過度の電流密度による局所的な伝導は、飛沫や表面の焼けを引き起こす可能性があります。酸化層の存在は、さまざまなはんだ接合部の不均一な加熱にも影響を及ぼし、溶接品質の変動を引き起こす可能性があります。したがって、ワークピースの表面を徹底的に洗浄することは、高品質の接合を確実に得るために必要な条件です。

スポット溶接機のトラブルシューティング
1. フットペダルを踏んでも溶接機が動作せず、電源インジケータライトが点灯しません。
ａ．電源電圧が正常かどうかを確認してください。制御システムが適切に機能しているかどうかを確認してください。
b.フットスイッチ接点、ACコンタクタ接点、タップシフタースイッチの接触不良や焼損がないか確認してください。
2. 電源インジケータライトが点灯し、ワークピースがしっかりと押し付けられており、溶接されていません。
ａ．フットペダルのストロークが適切かどうか、およびフットスイッチが適切に接触しているかどうかを確認してください。
b.プレッシャーバーのスプリングネジが適切に調整されているかどうかを確認してください。
3. 溶接中に予期せぬ飛沫が発生する:
ａ．電極ヘッドがひどく酸化していないか確認してください。
b.溶接ワークの腐食がひどく、接触不良がないか確認してください。
c.調整スイッチの設定が高すぎていないか確認してください。
d.電極圧力が低すぎないか、溶接手順が正しいかどうかを確認してください。
4. はんだ接合部のひどい凹みとはみ出し:
ａ．電流が高すぎないか確認してください。
b.溶接ワークの凹凸を確認します。
c.電極圧力が高すぎないか、電極ヘッドの形状や断面が適切かどうかを確認してください。
5. 溶接ワークの強度不足：
ａ．電極圧力が低すぎないか、電極棒がしっかりと固定されているかを確認してください。
b.溶接エネルギーが低すぎないか、溶接ワークの腐食が激しく、溶接点の接触不良が生じていないか確認してください。
c.電極ヘッドと電極棒の間、および電極棒と電極アームの間の過度の酸化がないか確認してください。
d.摩耗により電極ヘッドの断面積が増加し、溶接エネルギーが低下していないか確認します。
e.電極と銅のソフトジョイントおよび接合面がひどく酸化していないか確認してください。
6. 溶接中のACコンタクタからの異音：
ａ．溶接中に AC コンタクタの入力電圧が自身の解放電圧より 300 ボルト低いかどうかを確認します。
b.電源リードが細すぎたり長すぎたりして、回路内で大幅な電圧降下が生じていないか確認してください。
c.ネットワーク電圧が低すぎて適切に機能していないかどうかを確認してください。
d.主変圧器に短絡があり、過電流が発生していないか確認してください。
7. 溶接機が過熱する:
ａ．電極ホルダーと本体間の絶縁抵抗が低く、局所的なショートが発生していないか確認してください。
b.入口圧力、水流量、給水温度が適切であるかどうかを確認してください。また、冷却不良による電極アーム、電極ロッド、および電極ヘッドの過熱の原因となる可能性のある汚れによって水システムが詰まっていないかどうかを確認してください。
c.銅製のフレキシブル ジョイント、電極アーム、電極ロッド、および電極ヘッドの接触面がひどく酸化していて、接触抵抗の増加や激しい発熱を引き起こしていないか確認してください。
d.摩耗により電極ヘッドの断面積が大きくなりすぎて、溶接機に過負荷がかかり、発熱していないかどうかを確認します。
e.溶接の厚さや負荷時間が基準を超えていて、溶接機に過負荷がかかり、発熱していないか確認します [1]

スポット溶接には次のような利点があります。
1. 溶融コアが形成されるとき、溶融コアは常にプラスチックのリングで囲まれ、溶融金属が空気から隔離され、冶金プロセスが簡単になります。
2. 加熱時間が短く熱が集中するため、熱影響部が小さく、変形や応力も小さい。通常、溶接後の修正や熱処理は必要ありません。
3. 溶接棒やワイヤなどの溶加材、酸素、アセチレン、アルゴンなどの溶接材料が不要なため、溶接コストが安くなります。
4.操作が簡単で、機械化と自動化を達成しやすく、労働条件を改善します。
5. 生産性が高く、騒音や有害ガスがありません。量産時には、他の製造工程と一緒に組立ラインで組み立てることができます。ただし、フラッシュ溶接では火花飛散のため絶縁が必要です。

スポット溶接には次のような欠点があります。
1. 信頼性の高い非破壊検査方法が存在しないため、溶接品質を検査するには、プロセス試験片と溶接部品の破壊検査、および保証するためのさまざまな監視技術によってのみ行うことができます。
2. ポイント溶接とシーム溶接の重ね接合は、コンポーネントの重量が増加するだけでなく、2 つのプレート間の融合核の周りに角度が形成されるため、接合部の引張強度と疲労強度が低下します。
3. 装置の高出力化、機械化、自動化により、装置のコストが増加します。メンテナンスは難しく、一般的に使用されている高出力単相交流溶接機は送電網の通常の運用には役立たないため、別途配電する必要があります。
抵抗溶接の主な方法には、スポット溶接、シーム溶接、プロジェクション溶接、バット溶接などがあります。