Selectie van Joint Design: 7 factoren
Dit artikel werpt licht op de zeven hoofdfactoren die van invloed zijn op de selectie van het gewrichtsontwerp. De factoren zijn: 1. Randafstand 2. Overlap 3. Aanpassing 4. Toegankelijkheid 5. Elektrodemarkering of inkeping 6. Lasdelen van ongelijke diktes 7. Lassterkte.
Factor # 1. Randafstand :
De afstand van het midden van de lasnugget tot de rand van het vel wordt de randafstand genoemd. Overmatige randafstand resulteert in verspilling van materiaal, terwijl een te korte randafstand resulteert in oververhitting en stuiken van het werkstuk rondom de las.
De uitdrijving die kan optreden leidt vaak tot ondeugdelijke lassen met buitensporige elektrode indeuking en met slechte lassterkte. De minimale randafstand is afhankelijk van de samenstelling en sterkte van het basismetaal, de dikte, grootte en vorm van de elektrodepunt en de lascyclus.
Factor # 2. Overlap:
De mate van overlap wordt bepaald door de nugget-afmeting die zelf afhangt van de werkdikte. Afgezien van de Unwin-formule voor het bepalen van de goudklompgrootte, wordt een acceptabele lasgrootte voor een diktebereik van 0, 8 10 4, 75 mm ruwweg geschat op 2, 5 mm plus twee keer de dikte van het dunnere onderdeel.
De overlapping moet dan gelijk zijn aan twee keer de lasgrootte plus 1, 5 mm, waarbij 1, 5 mm rekening houdt met de tolerantie bij het positioneren van de las. Wanneer de exacte positionering van de lasplek wordt gegarandeerd met behulp van armaturen dan 1, 5 mm, kan dit worden genegeerd. Een alternatieve suggestie is om de minimale gezamenlijke overlap gelijk te houden aan tweemaal de minimale randafstand.
Factor # 3. Fit-Up:
De overlappende delen voor puntlassen moeten goed passen bij een zeer kleine of geen zichtbare opening ertussen op de interface, anders wordt een deel van de kracht uitgeoefend om de opening te dichten en is daarom mogelijk niet voldoende om een degelijke en sterke las te vormen.
Weld Spot Spacing:
In het ideale geval moet de spotafstand zodanig zijn dat er geen shunting van de lasstroom door de vorige las is, anders wordt de goudklompafmeting verminderd voor dezelfde nominale stroom.
Bij de tweede en volgende lassen biedt de kortsluiting die wordt verschaft door de eerste of de vorige puntlas een alternatief pad met lage weerstand en wordt de lasstroom gedeeltelijk omgeleid of overbrugd door die route zoals getoond in figuur 12.20. De totale stroom wordt dus gedeeld tussen de nieuwe site en de reeds bestaande puntlas (sen).
De relatieve verhoudingen hangen hoofdzakelijk af van de afstand tussen de twee punten langs de interface. Een algemene regel is om een afstand van 16t toe te staan tussen de opeenvolgende puntlassen, waarbij t de dikte van het materiaal is.
Als vervorming belangrijker is dan lassterkte, moet de afstand tussen het midden en het midden tussen de puntlassen worden verhoogd tot 48 l. Wanneer puntlassen dichter bij elkaar moeten worden geplaatst, zal het huidige rangeren onvermijdelijk plaatsvinden. Voor het verkrijgen van dezelfde lasnugget moet de stroom dus worden verhoogd voor de tweede en volgende lassen ter compensatie van het rangeerverlies.
Factor # 4. Toegankelijkheid:
Elke verbinding moet toegankelijk zijn voor de elektroden die op het lasapparaat zijn gemonteerd. Off-set elektroden worden vaak gebruikt om de moeilijkere posities te bereiken zoals getoond in Fig. 12.21. In het geval dat de elektrodeafmeting beperkt is om de verbinding op te nemen, kan dit echter leiden tot de reeds genoemde problemen van slippen, afbuiging, oppervlaktevervorming en oververhitting.
Factor # 5. Elektrodemarkering of inkeping :
Werkverzachting door warmteontwikkeling in combinatie met de druk die wordt uitgeoefend door de elektroden, resulteert in zichtbare cirkelvormige markeringen of inkepingen op het werk zoals weergegeven in Fig. 12.22. Deze inkepingsmarkeringen kunnen niet volledig worden geëlimineerd, maar ze kunnen worden geminimaliseerd door de lastijd tot een minimum te beperken. Dergelijke inkepingen kunnen ook worden opgevuld door latere bewerkingen zoals schilderen.
In de industrie worden de elektrodemarkeringen verminderd door een koperen strip tussen de elektrode en het werk te plaatsen waar markeringen moeten worden vermeden. Een alternatieve techniek is het minimaliseren van de stroomdichtheid en druk zoals getoond in Fig. 12.23. Dergelijke opstellingen hebben echter invloed op de afmeting, vorm en plaatsing van de lasnugget en moeten daarom met zorg worden gebruikt.
Factor # 6. Lassen van secties van ongelijke diktes:
Er is een limiet aan de verhouding van de werkdikte die kan worden gelast door puntlassen. Voor koolstofstaal is deze verhouding 4: 1 voor de twee dikten. Bij het lassen van drie vellen worden dikkere buiten geplaatst en de dikteverhouding van twee buitenste vellen moet een maximum van 2, 5 tot 1 zijn. Maar de minimale afstand voor puntlassen die drie diktes verbinden is 30% meer dan de vereiste afstand voor het lassen van twee secties van de dikkere buitenlaag.
Factor # 7. Lassterkte :
De sterkte van een enkele puntlas hangt rechtstreeks af van het dwarsdoorsnedeoppervlak van de goudklomp langs de interface. Het wordt algemeen als veilig beschouwd om aan te nemen dat de sterkte van een las gelijk zal zijn aan het oppervlak van de lasdoorsnede maal de treksterkte van het werkmateriaal in de uitgegloeide toestand. De sterkte van een gelaste verbinding met meerdere punten hangt echter af van de dikte, de afstand en het patroon. Een verspringend patroon geeft een hogere gewrichtsterkte in vergelijking met een rechthoekig patroon; twee soorten patronen zijn zoals getoond in Fig. 12.24.
Afstand heeft echter ook invloed op het aantal puntlassen dat kan worden ondergebracht. Er moet dus een compromis worden bereikt tussen de afstand en het aantal lassen om de optimale verbindingsterkte te bereiken.
