Als weerstandslassen nieuw voor je is of er meer inzicht in wilt krijgen, dan moet je dit artikel zeker aandachtig lezen. Dit artikel neemt je mee diep in de wereld van weerstandslassen. Of je nu een beginner bent of je kennis wilt uitbreiden, dit artikel geeft je waardevolle inzichten.
Wat is weerstandslassen？
Weerstandlassen is een snelle, economische metaalverbindingsmethode. Deze lastechniek is geschikt voor overlappende verbindingen, stootverbindingen of verbindingen die geen luchtdichtheid vereisen, met diktes van minder dan 6 mm voor dunne plaatconstructies. Natuurlijk kan hij ook dikkere en grotere metalen werkstukken lassen, maar de algehele prestaties zijn mogelijk niet zo goed als die van bepaalde andere lasmethoden.
Definitie en basisprincipes
Weerstandslassenis een methode waarbij de te verbinden werkstukken tussen twee elektroden worden geplaatst. Door stroom door de werkstukken en de contactpunten te laten gaan, ontstaat er weerstandsverwarming, waardoor warmte ontstaat op de verbindingspunten van de werkstukken. Deze plaatselijke verwarming zorgt ervoor dat het gebied smelt of buigzaam wordt, terwijl de druk van de twee elektroden het metaal met elkaar verbindt.
Wanneer er stroom door een geleider vloeit, ontstaat er door weerstand warmte. Hoe hoger de weerstand wanneer de stroom constant is, hoe meer warmte er wordt geproduceerd. Op het punt waar metalen in contact komen, is de weerstand veel groter dan in het metaal zelf. Wanneer er dus een grote stroom door het contact tussen het metaal en de elektrode loopt, warmt het metaal snel op vanwege de enorme hitte. Op dit punt wordt het metaal zeer taai en met uitgeoefende druk hechten de twee stukken metaal zich stevig aan elkaar.
Werkingsprincipe van weerstandslassen
Het principe van weerstandspuntlassen en het vormen van verbindingen wordt geïllustreerd in figuur 1-1. Metaal A en metaal B worden tussen twee elektroden geplaatst en er wordt druk op de elektroden uitgeoefend. Door de transformator van de weerstandslasmachine wordt een krachtige stroom tussen de twee elektroden geleid. De contactoppervlakken van de werkstukken vormen een fysiek contactpunt, dat geleidelijk uitzet naarmate de stroom het opwarmt. Plastische vervorming en hitte activeren voortdurend de atomen op het contactpunt, wat leidt tot de vorming van een gesmolten kern. De gesmolten kern groeit in de vorm van kolomvormige kristallen, waardoor de componenten met een hogere legeringsconcentratie naar elkaar toe worden geduwd. Wanneer de elektroden van de lasser zich van het metalen oppervlak verwijderen en het metaal afkoelt, worden de werkstukken aan elkaar gelast, waardoor een sterke metaalverbinding ontstaat. Het lasoppervlak verdwijnt en laat de lasklomp achter.
1-1
Factoren die van invloed zijn op weerstandslassen
Weerstandslassenis een lasmethode waarbij elektrische stroom wordt gebruikt om warmte te genereren om metalen onderdelen met elkaar te verbinden. Zoals eerder vermeld, komt het principe van weerstandslassen voornamelijk voort uit de verwarmingswet van Joule, waarbij de opwekking van laswarmte voornamelijk wordt bepaald door parameters zoals stroom, weerstand en lastijd. Het kan worden uitgedrukt met de volgende formule:
Q = I²Rt
Betekenis van elke lasparameter:
Q — Warmte (J)
I — Lasstroom (A)
R — Weerstand (Ω)
t — Lastijd (s)
Lasstroom
De stroom heeft een aanzienlijke invloed op de warmte die wordt gegenereerd tijdens het lassen, zoals weergegeven in de formule. De kwadratische waarde van de stroom beïnvloedt de warmte, wat betekent dat hoe hoger de stroom, hoe sneller de warmte zal toenemen. Daarom is het bij het aanpassen van de lasparameters vóór het lassen van cruciaal belang om de juiste stroom in te stellen. Als de lasstroom te klein is, zal de las niet smelten en zal er geen smeltkern ontstaan. Als de stroom te groot is, zal de fusiekern snel groeien, wat overmatige spatten tijdens het lassen veroorzaakt en de elektroden beschadigt.
Lasstroom wordt hoofdzakelijk verdeeld in wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC), zoals weergegeven in het onderstaande diagram. Depuntlasmachinesdie wij gebruiken zijn ook onderverdeeld in gelijkstroom-puntlasmachines en wisselstroom-puntlasmachines. Gelijkstroom-puntlasmachines maken gebruik van een driefasige stroomvoorziening, waardoor een evenwichtige stroomverdeling wordt gegarandeerd, en kunnen lasfrequenties van meer dan 1000 Hz worden bereikt, wat resulteert in een hoge lasnauwkeurigheid. Ze hebben ook het voordeel dat er weinig stroom van het elektriciteitsnet nodig is, waardoor deze energiebesparende lasapparaten steeds populairder worden onder fabrikanten in de maakindustrie. Wisselstroom-puntlasmachines hebben een eenfasige uitvoer van 50 Hz, een hoog continu draagvermogen en hoge eisen aan het elektriciteitsnet. Bovendien hebben ze een laag lasvermogen, waardoor langere lastijden nodig zijn.
Neem contact op met Weerstand
Uit de formule blijkt gemakkelijk dat de weerstand recht evenredig is met de gegenereerde warmte. Hoe hoger de weerstand, hoe groter de warmte die wordt geproduceerd tijdens het lassen. De weerstand wordt verdeeld over verschillende delen van de elektrode en het werkstuk. Tijdens het lassen ontstaat de hoogste weerstand op het contactpunt van het werkstuk, wat resulteert in de hoogste warmteontwikkeling. Het volgende is de weerstand op het contactpunt tussen het werkstuk en de elektrode. Omdat de elektrode echter watergekoeld is en snel afkoelt, daalt de temperatuur snel. Aan de andere kant heeft de contactweerstand tussen de werkstukken, hoewel deze verdwijnt, een slechte warmteafvoer, wat leidt tot hoge temperaturen. Daarom kan slechts een klein gebied tussen de werkstukken de temperatuur bereiken die nodig is om een smeltkern te vormen en aan elkaar te lassen.
Bovendien beïnvloeden de temperatuur en de elektrodedruk de weerstand. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de vloeigrens van het metaal af, waardoor het contactoppervlak tussen de werkstukken en tussen het werkstuk en de elektrode groter wordt, wat resulteert in een verminderde weerstand. Het verhogen van de elektrodedruk maakt het werkstukoppervlak gladder, vergroot het contactoppervlak en vermindert de weerstand. Als gevolg hiervan doet zich het fenomeen voor waarbij tijdens het lassen van typische materialen de weerstand kort na het inschakelen toeneemt, en wanneer de stroom wordt uitgeschakeld en de smeltkern wordt gevormd, begint de weerstand af te nemen.
Lassen tijd
Hoe langer de lastijd, hoe hoger de gegenereerde warmte. In deze formule kunnen heden en tijd elkaar aanvullen. Als u een sterke las wilt, kunt u gedurende korte tijd een hoge stroomsterkte instellen om snel warmte te genereren en een smeltkern te vormen om het lassen te voltooien. Als alternatief kunt u voor langere tijd een lage stroomsterkte instellen, maar er zit een limiet aan deze aanpak. Als de tijd te lang wordt ingesteld, kan dit leiden tot overmatig spatten en kan de elektrode vastlopen. Of het nu actueel of tijdsgebonden is, er zijn beperkingen. Bij het instellen van parameters moet u rekening houden met het materiaal en de dikte van het werkstuk, evenals met de kracht van het lasapparaat.
Materiaaleigenschappen
Het materiaal van het werkstuk heeft grotendeels invloed op de soortelijke weerstand, die een belangrijke rol speelt bij het genereren van laswarmte. Bij het lassen van roestvrij staal, dat een hoge soortelijke weerstand en een slechte thermische geleidbaarheid heeft, is het gemakkelijker om warmte te genereren, maar moeilijker om deze af te voeren, waardoor er kleinere stromen nodig zijn. Bij het lassen van aluminiumlegeringen met een lage soortelijke weerstand en een goede thermische geleidbaarheid is het moeilijker om warmte te genereren, maar gemakkelijker om deze af te voeren, waardoor grotere stromen nodig zijn. Metalen zoals zilver en koper hebben een hoge thermische geleidbaarheid en een lage weerstand, dus zelfs bij hoge stromen genereren ze niet veel warmte, maar kunnen ze deze wel afvoeren. Daarom zijn deze metalen niet geschikt voor weerstandslassen, maar kunnen ze wel als elektrodematerialen worden gebruikt.
Elektrodeontwerp en geometrie
De vorm en het materiaal van de elektrode hebben ook invloed op de warmteontwikkeling. Het contactoppervlak tussen de elektrode en het werkstuk beïnvloedt de stroomdichtheid. Veelvuldig gebruik van elektroden kan leiden tot slijtage en vervorming, waardoor het contactoppervlak groter wordt en de lassterkte afneemt. Daarom moeten we de elektrodetips onmiddellijk repareren en vervangen. De thermische geleidbaarheid en weerstand van de elektrode beïnvloeden de warmteoverdracht. Daarom moeten we materialen kiezen met een goede thermische geleidbaarheid en een lage weerstand.
Voorbereiding van het oppervlak
De vorm en het materiaal van de elektroden hebben ook invloed op de warmteontwikkeling. Het contactoppervlak tussen de elektrode en het werkstuk beïnvloedt de stroomdichtheid. Wanneer onze elektroden veelvuldig worden gebruikt en verslijten, vergroot dit het contactoppervlak, wat leidt tot verminderde lassterkte. Daarom moeten we de elektrodetips onmiddellijk repareren en vervangen. De thermische geleidbaarheid en weerstand van de elektroden beïnvloeden de warmteoverdracht. Daarom moeten we materialen kiezen met een goede thermische geleidbaarheid en een lage weerstand.
Soorten resihouding Lassen
Vanwege de verschillende productspecificaties en vereisten voor lassen, worden verschillende weerstandslasprocessen gebruikt om de taak te voltooien. Weerstandlassen kan worden onderverdeeld in puntlassen, projectielassen, naadlassen en stomplassen, afhankelijk van het lasproces.
Puntlassen
Puntlassenis een lasmethode waarbij metaal door de bovenste en onderste elektroden tegen elkaar wordt gedrukt en wordt gelast door er stroom doorheen te laten gaan. Het is een traditionele vorm van weerstandslassen, eenvoudig te bedienen en vereist relatief lage vaardigheidsniveaus van de werknemers. Vanwege het unieke lasproces is puntlassen de primaire keuze voor het lassen van metalen componenten in de lucht- en ruimtevaarttechniek en wordt het veel gebruikt bij het lassen van autocarrosserieën en andere componenten. Het wordt doorgaans gebruikt voor het lassen van dunne platen van koolstofarm staal, aluminium, roestvrij staal, gegalvaniseerd staal en andere dunne platen, meestal ongeveer 3 millimeter dik.
Naadlassen
Naad lassenMeestal gaat het om het verbinden van de randen van twee metalen componenten. De twee metalen werkstukken worden tussen twee rolelektroden geplaatst. Terwijl één elektrode rolt en druk uitoefent, vindt er een continue of intermitterende ontlading plaats. De warmte die wordt gegenereerd op het walspunt van de elektrode smelt de werkstukken en verbindt ze met elkaar, waardoor een doorlopende lasnaad ontstaat. Deze methode wordt veel gebruikt voor het lassen van metalen onderdelen die afgedichte verbindingen vereisen. Omdat het lasgebied relatief lang is, gebruiken we, om verkeerde uitlijning te voorkomen, meestal puntlassen voor het positioneren vóór het naadlassen.
Projectie Lassen
Projectie lassenis een variant van puntlassen, waarbij de vorming van het laspunt vergelijkbaar is met puntlassen, maar projectielassen wordt doorgaans gebruikt voor werkstukken met verhoogde punten. De aanwezigheid van deze verhoogde punten beperkt het gebied waar de stroom doorheen gaat, waardoor de stroomdichtheid in het lasgebied toeneemt. Deze geconcentreerde verwarming vergemakkelijkt de verbinding van de voeg. Deze lasmethode staat bekend als projectielassen. Bij projectielassen kunnen in één keer één of meerdere smeltkernen bij de verbinding worden gevormd. Tijdens het lassen is de stroom die nodig is voor projectielassen op hetzelfde laspunt kleiner dan die voor puntlassen. Voordat elke projectie echter wordt verpletterd, moet de stroom de projectie doen smelten; anders kan er een aanzienlijke hoeveelheid spatten ontstaan. Projectielassen kan worden gebruikt voor het lassen van moeren, bouten of platen met verhoogde punten en wordt veel gebruikt bij de productie van elektronische en auto-onderdelen.
Stomplassen
Stomplassenomvat het uitlijnen van de eindvlakken van twee metalen werkstukken, het plaatsen ervan tussen elektroden, het stevig bevestigen van de twee werkstukken en het gebruiken van hoge stroom om warmte te genereren, het contactoppervlak van de werkstukken te smelten en ze met elkaar te verbinden. Stomplassen is verder onderverdeeld in flitsstomplasen en weerstandsstomlassen.
Flash stomplassen is een snel lasproces waarbij hoge stroom wordt gebruikt om de werkstukken snel te smelten, waarbij druk wordt uitgeoefend om een vaste-faseverbinding te vormen. Het wordt vaak gebruikt voor het lassen van grote dwarsdoorsneden van metalen staven, platen en buizen, met maximale oppervlakken van 20.000 mm² en meer. Tijdens het ontladingslasproces ontstaan er vonken op het contactpunt, vandaar de naam flitsstomplasen. Het kan koolstofstaal, roestvrij staal en aluminiumlegeringen lassen, maar ook ongelijksoortige metalen zoals koper en aluminium.
Bij weerstandsstomlassen wordt gebruik gemaakt van weerstandswarmte om de werkstukverbindingen bij hoge temperaturen in een plastische toestand te brengen, waardoor het lasproces met smeedkracht wordt voltooid. Het is geschikt voor het lassen van verbindingen met een doorsnede van maximaal 250 mm², vaak gebruikt voor het lassen van metalen draden, staven en strips met een kleine doorsnede.
Belang in de productie
- Voor weerstandslassen is de toevoeging van metaal tijdens het lasproces niet nodig, wat resulteert in een hoge lasefficiëntie en minimale vervuiling.
- Dankzij de consistentie en stabiliteit is weerstandslassen eenvoudig te automatiseren en naadloos te integreren met automatisering om de productie-efficiëntie verder te verbeteren en arbeid te besparen.
- Vergeleken met andere lasmethoden is weerstandslassen kosteneffectief. Ten eerste zijn de apparatuurkosten voor weerstandslassen relatief laag, en ten tweede is er minimaal materiaalverlies tijdens het weerstandslasproces. Dit verlaagt de productiekosten voor fabrikanten in de maakindustrie aanzienlijk.
- Weerstandslassen wordt veel gebruikt in verschillende industrieën en is vooral onmisbaar in sectoren als de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en meer.
- Weerstandslassen is geschikt voor het lassen van verschillende soorten metalen in de productie-industrie, waaronder roestvrij staal, koolstofstaal, aluminium, koper en meer, waardoor het veelzijdig inzetbaar is.
Toepassingen
Weerstandslassen wordt veel gebruikt, voornamelijk in industrieën zoals auto-onderdelen, ruimtevaart, elektronica en zware industrie. Naarmate de vraag naar gelaste metalen componenten in verschillende industrieën blijft groeien, zijn er hogere normen voor de lastechnologie gesteld, wat de vooruitgang en ontwikkeling van weerstandslassen stimuleert.
Toepassingen in de automobielindustrie
In de automobielindustrie, waar veiligheid en stabiliteit voorop staan, is weerstandslassen een veelgebruikte lasmethode. Het wordt vaak gebruikt voor het verbinden van verschillende metalen onderdelen in autocarrosserieën, zoals daken, deuren, metalen platen en metalen moeren. Weerstandslassen biedt een hoog rendement, een stabiele laskwaliteit en is eenvoudig te automatiseren, waardoor het een onmisbaar proces is in de autoproductie-industrie.
Toepassingen in de lucht- en ruimtevaartindustrie
Weerstandslassen wordt vaak gebruikt om metalen onderdelen in vliegtuigen en raketten met elkaar te verbinden, zoals het verbinden van vliegtuigvleugels en rompen, maar ook diverse kleine metalen onderdelen. Deze componenten moeten een hoge sterkte en duurzaamheid bezitten, met strenge eisen aan de kwaliteit van de verbindingen, waar weerstandslassen in uitblinkt. Weerstandslassen speelt een cruciale rol in de lucht- en ruimtevaartindustrie, en de vooruitgang op dit gebied wordt ook mogelijk gemaakt door de lucht- en ruimtevaartsector.
Toepassingen in de elektronica-industrie
Weerstandlassen wordt vaak gebruikt voor elektronische componenten en bepaalde metalen onderdelen in elektronische apparaten. Het biedt een hoge lasprecisie en is geschikt voor het aansluiten van miniatuurcomponenten zoals elektronische chips en draden. In het huidige snel evoluerende tijdperk van elektronische apparaten versnelt weerstandslassen de assemblage van elektronische componenten, wat de vooruitgang in de industrie stimuleert.
Toepassingen in de zware industrie
Weerstandlassen wordt vaak gebruikt voor het lassen van grote metalen onderdelen in bruggen en gebouwen, zoals onderflenzen van bruggen en stalen wapening. Het wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van grote machines om metalen onderdelen met elkaar te verbinden. Met zijn efficiënte en stabiele lastechnologie is weerstandslassen een van de belangrijke verwerkingsmethoden in de zware industrie geworden. Het garandeert de veiligheid van zwaar materieel en constructies.
Apparatuur en componenten
Lasmachines
Weerstand lasmachineszijn onderverdeeld in vier hoofdcategorieën: puntlasmachines, projectielasmachines, naadlasmachines en stomplasmachines, gebaseerd op verschillende processen. Kies de juiste lasapparatuur op basis van de kenmerken van materialen en vormen.
Elektroden
Deelektrodeis een belangrijk onderdeel om de laskwaliteit te garanderen. De belangrijkste materialen voor laselektroden zijn: chroomzirkoniumkoper, aluminiumoxidekoper, berylliumkobaltkoper, wolfraam, molybdeen, grafiet, enz. Afhankelijk van de verschillende werkstukken die worden gelast, worden de elektroden verdeeld in platte elektroden, bolvormige elektroden, moerelektroden, boutelektroden, elektroden, enz. Normaal gesproken omvat de fixatie van de elektrode een taps toelopende aanpassing, met taperverhoudingen meestal in 1:10 en 1:5.
Koelsystemen
Tijdens bedrijf hebben weerstandslasmachines circulerend water nodig om componenten zoals elektroden en transformatoren te koelen. Daarom installeren wij een koelsysteem voor weerstandslasmachines. De koelwatertemperatuur moet lager zijn dan 30°C. Als de temperatuur te hoog is, kan dit een beschermende uitschakeling van het lasapparaat veroorzaken. Het is het beste om onzuiverheidsvrij koelwater voor de circulatie te gebruiken om watervlekken en verstoppingen in de leidingen te voorkomen.
Hoe kiest u het juiste lasproces?
De keuze van de lasmethode hangt van veel factoren af.
Dikte en vorm van het werkstuk: verschillendlasmethodenzijn geschikt voor werkstukken van verschillende diktes en vormen. Zo is weerstandslassen over het algemeen alleen geschikt voor het lassen van dunne metalen platen, terwijl vreemd gevormde en dikke werkstukken meestal met booglassen worden gelast.
Laskwaliteitseisen: De gewenste laskwaliteit bepaalt mede de keuze van de lasmethode. Voor werkstukken die een hoge afdichtings- en verbindingssterkte vereisen, moeten lasmethoden worden geselecteerd die aan deze eisen voldoen.
Productie-efficiëntie en kosten: Als een hoog jaarlijks productievolume vereist is, is het selecteren van een lasmethode met hoge efficiëntie noodzakelijk. Er moet ook rekening worden gehouden met kostenoverwegingen.
Omgevingsfactoren: Sommige lasmethoden genereren afvalmaterialen en emissies, waardoor milieuvervuiling ontstaat. Daarom moet bij het selecteren van een lasmethode rekening worden gehouden met milieuoverwegingen.
Veelgestelde vragen:
Wat zijn de beperkingen van weerstandslassen?
Weerstandlassen is niet geschikt voor het lassen van grote metalen onderdelen.
Hoe zorg je voor veiligheid bij weerstandslassen?
Draag bij weerstandslassen een veiligheidshelm en een veiligheidsbril.
Hoe kan ik een opleiding krijgen in weerstandslassen?
Je kunt een opleiding volgen bij eenfabrikant van weerstandslassen.
Wat zijn de belangrijkste kwaliteitsproblemen bij weerstandslasverbindingen?
Koude soldeerverbinding, onvoldoende sterkte, lasvervorming, oxidatie.
Inspectiemethoden voor weerstandslasverbindingen
Destructief onderzoek, microscopisch onderzoek, visuele inspectie, metallografisch onderzoek, ultrasoon onderzoek.
Posttijd: 02 april 2024
