Hoofduitrusting nodig voor weerstandslassen

Dit artikel werpt licht op de drie belangrijkste apparatuur die vereist is voor weerstandlassen. De apparatuur is: 1. Elektrisch circuit 2. Schakelaars en timers 3. Mechanische systemen.

Apparatuur # 1. Elektrische schakeling:

Het elektrische circuit bestaat uit een trapsgewijze lastransformator met een schakelaar in de primaire en een secundaire schakeling die vaak een enkele omwenteling heeft. Het secundaire circuit bevat de elektroden en de werkstukken ertussen. Zowel ac als dc worden gebruikt voor weerstandslassen. De lasmachines zetten 50 Hertz netvoeding om naar laagspanning, hoge stroomsterkte in het secundaire circuit. AC-lasmachines zijn eenfasig of driefasig.

Eenfase systemen:

De meeste weerstandslasmachines zijn van het eenfasetype waarin een enkelfasige transformator de netvoeding omzet naar een lage spanning van 1 tot 25 volt. De stroom vereist in de secundaire hangt af van het materiaal, de dikte en de geometrie van het werkstuk en kan variëren tussen 1000 en 100.000 ampère.

De warmtebesturing van het lassen wordt bereikt door een tapkeuze op de primaire van de lastransformator en door een faseverschuivingsregeling die de ontstekingsperiode van de ontsteker / contactor wijzigt zoals weergegeven in Fig. 12.6.

Ignitron is een apparaat dat wordt gebruikt voor het schakelen van apparatuur die wordt gebruikt voor het leveren van hogere stroomsterkte, terwijl thyratron-buizen kunnen worden gebruikt voor stroom tot 40 ampère. In thyratron verhindert het rooster (zoals in triode klep) de stroom van stroom tot gewenst, terwijl in ignitron de stroom wordt gestart wanneer dat gewenst is. In modernere eenheden worden SCR's (siliciumgestuurde gelijkrichters) gebruikt in plaats van thyratron of ignitrons.

Een ignitron is een gasontladingsbuis die alleen stroom geleidt wanneer een opdrachtsignaal erin is geïnjecteerd. Het bestaat uit een afgedichte buis die een anode en een kwikkathode bevat zoals getoond in Fig. 12.7. Onder normale omstandigheden is er geen stroomstroming tussen de kathode en de anode. Wanneer een voltage op de ontsteker wordt toegepast, zorgt dit ervoor dat het kwik verdampt en wordt de buis gevuld met dampen en begint de stroomstroming.

De stroom wordt geleid door de ignitronbuis zolang er een spanningsverschil is tussen de kathode en de anode. Omdat de stroom alleen van de kathode naar de anode kan stromen, kan ignitron als een gelijkrichter werken. Door de ontsteker op de nauwkeurige timer aan te sluiten, kan een zeer nauwkeurige regeling van de lastijd worden bereikt.

Als er slechts één ignitron in het circuit is aangesloten, wordt de warmte in het materiaal gegenereerd in pulsen van een halve cyclus zonder stroomstroming ertussen. Dit genereert mogelijk onvoldoende warmte in het materiaal en de lassen kunnen onbevredigend zijn, met name in materialen met een hoge geleidbaarheid zoals aluminium. Het probleem kan echter worden opgelost door twee ignitrons in een back-to-back-verbinding aan te sluiten, dus AC zal ononderbroken stromen in het secundaire circuit van de transformator. Een dergelijk circuit wordt getoond in Fig. 12.8.

Driefasen systemen:

Driefasige weerstandslasmachines hebben het voordeel van een uitgebalanceerde belasting op de primaire netvoeding en verdienen dus de voorkeur. Er zijn twee soorten van dergelijke machines, namelijk frequentieomvormers en gelijkrichters. De machine met het type frequentieomvormer heeft een speciale lastransformator met een driefasige primaire en een secundaire secundaire fase. De stroom wordt geregeld via ignitron of SCR's in het primaire circuit.

De stroom in het secundaire circuit heeft de vorm van DC-pulsen, waarvan de polariteit kan worden gewijzigd door de polariteit van de primaire halfcycli te wijzigen. Het circuit is vergelijkbaar met dat voor een enkelfasige machine. De frequentie van stroom in de secundaire wordt geregeld door faseverschuiving; de hoogste frequentie van de secundaire voor 50 Hz netvoeding is 16⅔Hz, dwz met een volledige cyclus in elke richting en twee halve cycli koele tijd of 3 pulsen in een volledige cyclus. Een verlaging van de frequentie verlaagt de reactantie en verhoogt dus het relatieve belang van elektrode-naar-werk weerstand.

In drie fase gelijkrichter weerstand lasmachines worden SCR's veel gebruikt in het secundaire circuit vanwege hun inherente betrouwbaarheid. De driefasige ingang wordt dus getransformeerd naar een gelijkgerichte stroom met lage spanning. De gelijkstroom-lasstroom heeft echter een zware driefasige rimpel vanwege een gebrek aan afvlakking en het gebruik van in fase verschoven stroom. Het elektrische circuit voor een dergelijke machine is weergegeven in Fig. 12.9.

Apparatuur # 2. Schakelaars en timers :

Een lascontactor wordt gebruikt in de primaire van een weerstandslasmachine en dient voor het aansluiten en loskoppelen van de voeding. Het kan van het mechanische, magnetische of elektronische type zijn. Mechanische contactors worden normaal gesproken bediend met een voetpedaal of een door een motor aangedreven nok.

Ze zijn goedkoop, maar lawaaierig en hebben een vrij korte levensduur. Magneetschakelaars worden in werking gesteld door een elektromagneet die werkt tegen een veer en zwaartekracht. Ze zijn gemaakt om het stroomcircuit te openen wanneer de; ac golf nadert nul. Ze hebben ook het voordeel van lage initiële kosten, maar de onderhoudskosten zijn hoog en ze kunnen niet consistent functioneren in snelle lascycli.

Elektronische contactors zijn thyratron- of ignitron-buizen of siliciumgestuurde gelijkrichters (SCR's) om de stroom van het primaire circuit te stoppen of te starten

Timers worden gebruikt om de volgorde en duur van elke functie te regelen, inclusief de elektrodekracht en tijdsintervallen tussen elke functie of fase.

Apparatuur # 3. Mechanische systemen:

Deze systemen zijn opgenomen om de elektrode te verplaatsen om het werk te houden. Elektrodekracht wordt aangebracht door mechanische, hydraulische, pneumatische of magnetische middelen. De elektrodekracht kan worden gevarieerd volgens de behoefte van het proces. De machines met meerdere niveaus worden gewoonlijk gebruikt om een ​​hoge smeeddruk te verschaffen tijdens het stollen van de las.

De grootte van de druk wordt gevarieerd afhankelijk van de samenstelling, dikte en geometrie van de werkstukken. De smeeddruk die wordt uitgeoefend om de lasnugget te consolideren, kan twee tot drie keer de lasdruk zijn.

Als de druk niet goed wordt geregeld, kan dit leiden tot overmatige verhitting van de elektrode-naar-werk contacten, wat kan resulteren in vonkontlading met daaruit voortvloeiende putvorming of verbranding van elektrodevlakken en of de werkstukken die de lassen veroorzaken volledig onbevredigend zijn.