در حالی که تنها یک بخش از یک سیستم بسیار بزرگتر است، نوک تماس در تفنگهای جوشکاری قوس فلزی گازی رباتیک و نیمه اتوماتیک (GMAW) نقش مهمی در ارائه کیفیت جوش صدا دارد.همچنین می‌تواند به میزان قابل‌توجهی بر بهره‌وری و سود عملیات جوشکاری شما تأثیر بگذارد - زمان از کار افتادگی برای تغییر بیش از حد می‌تواند برای توان عملیاتی و هزینه نیروی کار و موجودی مضر باشد.
عملکرد اصلی یک نوک تماسی هدایت سیم جوش و انتقال جریان جوش به سیم هنگام عبور از سوراخ است.هدف این است که سیم از طریق نوک تماس به طور روان تغذیه شود، در حالی که حداکثر تماس را حفظ کنید.برای به دست آوردن بهترین نتایج، مهم است که از اندازه نوک تماس مناسب - یا قطر داخلی (ID) - برای برنامه استفاده کنید.سیم جوش و فرآیند جوشکاری هر دو بر انتخاب تأثیر می گذارند (شکل 1).
تاثیر سیم جوش بر روی اندازه نوک تماس
سه ویژگی سیم جوش مستقیماً بر انتخاب نوک تماس برای یک کاربرد خاص تأثیر می گذارد:
▪ نوع سیم
▪ ریخته گری سیمی
▪ کیفیت سیم
نوع-سازندگان نوک تماس معمولاً نوک های تماسی با اندازه استاندارد (پیش فرض) را برای سیم های مربوطه توصیه می کنند، مانند نوک تماس xxx-xx-45 برای سیم 0.045 اینچی.با این حال، در برخی موارد، ممکن است ترجیح داده شود که نوک تماس را کمتر از اندازه یا بیش از اندازه قطر سیم قرار دهید.
تلورانس استاندارد سیم های جوش بسته به نوع آن متفاوت است.به عنوان مثال، انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) کد 5.18 اجازه ± 0.001 اینچ را می دهد.تحمل برای 0.045 اینچ.سیم های جامد، و ± 0.002 اینچ.تحمل برای 0.045 اینچ.سیم های لوله ایسیم‌های لوله‌ای و آلومینیومی که نرم هستند، بهترین عملکرد را با نوک‌های تماسی استاندارد یا بزرگ دارند که به آنها اجازه می‌دهد با حداقل نیروی تغذیه و بدون کمانش یا خمیدگی در داخل فیدر یا تفنگ جوشکاری وارد شوند.
سیم های جامد، برعکس، بسیار سفت تر هستند، که به معنای مشکلات تغذیه کمتر است، و به آنها اجازه می دهد تا با نوک های تماس کم اندازه جفت شوند.
قالب-دلیل بزرگ و کوچک شدن نوک تماس نه تنها به نوع سیم، بلکه به ریختگی و مارپیچ آن نیز مربوط می شود.ریخته گری به قطر حلقه سیم اشاره دارد زمانی که یک طول سیم از بسته بندی خارج شده و روی یک سطح صاف قرار می گیرد - اساساً انحنای سیم.آستانه معمول برای بازیگران 40 تا 45 اینچ است.اگر سیم ریخته گری کوچکتر از این باشد، از نوک تماسی کم اندازه استفاده نکنید.
مارپیچ به میزان بلند شدن سیم از آن سطح صاف اشاره دارد و در هیچ مکانی نباید بیشتر از 1 اینچ باشد.
AWS الزاماتی را برای ریخته گری سیم و مارپیچ به عنوان کنترل کیفیت تعیین می کند تا اطمینان حاصل شود که سیم موجود به گونه ای تغذیه می شود که برای عملکرد جوشکاری مناسب باشد.
یک راه تقریبی برای بدست آوردن تعداد عمده سیم ریخته گری اندازه بسته بندی است.سیم بسته بندی شده در بسته بندی های فله، مانند یک درام یا قرقره، می تواند یک کانتور بزرگتر یا صاف تر از سیم بسته بندی شده در قرقره یا سیم پیچ داشته باشد.
"سیم مستقیم" یک نقطه فروش رایج برای سیم های بسته بندی فله است، زیرا تغذیه سیم مستقیم آسان تر از سیم منحنی است.برخی از تولیدکنندگان سیم را در حین بسته‌بندی داخل درام نیز می‌پیچانند که در نتیجه سیم هنگام توزیع خارج از بسته، به جای حلقه، موج سینوسی تشکیل می‌دهد.این سیم‌ها گچ‌گیری بسیار بزرگی دارند (100 اینچ یا بیشتر) و می‌توان آنها را با نوک‌های تماس کوچکتر جفت کرد.
با این حال، سیمی که از یک قرقره کوچکتر تغذیه می‌شود، ریخته‌گری واضح‌تری دارد - تقریباً 30 اینچ.یا قطر کمتر - و معمولاً به اندازه نوک تماسی استاندارد یا بزرگتر برای ارائه ویژگی های تغذیه مناسب نیاز دارد.
شکل 1
برای به دست آوردن بهترین نتایج جوشکاری، داشتن اندازه نوک تماس مناسب برای کاربرد مهم است.سیم جوش و فرآیند جوشکاری هر دو بر انتخاب تاثیر می گذارند.
کیفیت -کیفیت سیم نیز بر انتخاب نوک تماس تأثیر می گذارد.بهبود در کنترل کیفیت، قطر خارجی (OD) سیم‌های جوشکاری را نسبت به سال‌های گذشته دقیق‌تر کرده است، بنابراین آنها راحت‌تر تغذیه می‌شوند.به عنوان مثال، سیم جامد با کیفیت بالا، قطر و ریخته گری ثابت و همچنین یک پوشش مسی یکنواخت را روی سطح ارائه می دهد.این سیم را می توان همراه با یک نوک تماسی که دارای شناسه کوچکتر است استفاده کرد، زیرا نگرانی کمتری در مورد کمانش یا پیچ خوردگی سیم وجود دارد.سیم لوله‌ای با کیفیت بالا مزایای مشابهی را به همراه درزهای صاف و مطمئن دارد که از باز شدن سیم در هنگام تغذیه جلوگیری می‌کند.
سیم بی کیفیت که مطابق با استانداردهای سختگیرانه تولید نمی شود، می تواند مستعد تغذیه سیم ضعیف و قوس نامنظم باشد.نوک های تماس کم اندازه برای استفاده با سیم هایی که دارای تغییرات OD گسترده هستند توصیه نمی شود.
به عنوان یک اقدام احتیاطی، هر زمان که به نوع یا مارک دیگری سیم تغییر می‌دهید، مهم است که اندازه نوک تماس را مجدداً ارزیابی کنید تا مطمئن شوید به نتایج دلخواه می‌رسید.
تاثیر فرآیند جوشکاری
در سال های اخیر تغییرات در صنایع ساخت و تولید باعث تغییراتی در فرآیند جوشکاری و همچنین اندازه نوک تماسی مورد استفاده شده است.به عنوان مثال، در صنعت خودروسازی که OEM ها از مواد نازک تر (و قوی تر) برای کمک به کاهش وزن خودرو و بهبود بهره وری سوخت استفاده می کنند، سازندگان اغلب از منابع انرژی با شکل موج های پیشرفته مانند اتصال کوتاه پالسی یا اصلاح شده استفاده می کنند.این شکل موج های پیشرفته به کاهش پاشش و افزایش سرعت جوش کمک می کند.این نوع جوش که معمولاً در کاربردهای جوشکاری رباتیک به کار می رود، نسبت به انحرافات در فرآیند تحمل کمتری دارد و به نکات تماسی نیاز دارد که بتواند شکل موج را به طور دقیق و مطمئن به سیم جوش تحویل دهد.
در یک فرآیند جوشکاری پالس معمولی با استفاده از 0.045 اینچ.سیم جامد، جریان اوج می تواند بیشتر از 550 آمپر باشد و سرعت رمپینگ جریان می تواند بیش از 1 × 106 آمپر بر ثانیه باشد.در نتیجه، رابط اتصال نوک به سیم به عنوان یک سوئیچ در فرکانس پالس، که 150 تا 200 هرتز است، عمل می کند.
عمر نوک تماس در جوشکاری پالسی معمولاً کسری از آن در جوشکاری GMAW یا با ولتاژ ثابت (CV) است.انتخاب یک نوک تماس با شناسه کمی کوچکتر برای سیم مورد استفاده توصیه می شود تا اطمینان حاصل شود که مقاومت رابط نوک/سیم به اندازه کافی کم است که قوس شدید رخ ندهد.به عنوان مثال، یک سیم جامد با قطر 0.045 اینچ به خوبی با نوک تماسی با شناسه 0.049 تا 0.050 اینچ مطابقت دارد.
کاربردهای جوشکاری دستی یا نیمه اتوماتیک به ملاحظات مختلفی در هنگام انتخاب اندازه نوک تماس مناسب نیاز دارند.تفنگ های جوشکاری نیمه اتوماتیک معمولا طولانی تر و دارای خطوط پیچیده تری نسبت به تفنگ های رباتیک هستند.اغلب همچنین یک خمیدگی بیشتر در گردن وجود دارد که به اپراتور جوش اجازه می دهد تا به راحتی به اتصال جوش دسترسی پیدا کند.یک گردن با زاویه خمش زیاد، هنگام عبور سیم، قالب محکم تری روی سیم ایجاد می کند.بنابراین، ایده خوبی است که یک نوک تماسی با شناسه کمی بزرگتر انتخاب کنید تا تغذیه صاف سیم را فراهم کند.این در واقع طبقه بندی سنتی اندازه نوک تماس است.اکثر سازندگان تفنگ جوش، اندازه نوک تماس پیش فرض خود را با توجه به کاربرد نیمه اتوماتیک تنظیم می کنند.به عنوان مثال، 0.045 اینچ.سیم جامد قطر با نوک تماسی با شناسه 0.052 تا 0.055 اینچ مطابقت دارد.
عواقب اندازه نوک تماس نادرست
اندازه نادرست نوک تماس، چه بسیار بزرگ باشد و چه کوچک برای نوع، ریخته گری و کیفیت سیم مورد استفاده، می تواند باعث تغذیه سیم نامنظم یا عملکرد ضعیف قوس شود.به طور خاص، نکات تماس با شناسه‌های خیلی کوچک می‌تواند باعث گیرکردن سیم در داخل سوراخ شود و منجر به سوختگی شود (شکل 2).همچنین می‌تواند باعث لانه‌شدن پرنده‌ها شود، که درهم پیچیده‌ای از سیم در رول‌های درایو فیدر سیم است.
شکل 2
Burnback (سیم گیر کرده) یکی از رایج ترین حالت های خرابی نکات تماس است.به طور قابل توجهی تحت تأثیر قطر داخلی نوک تماس (ID) قرار دارد.
برعکس، نوک های تماس با شناسه ای که برای قطر سیم بیش از حد بزرگ است، می توانند به سیم اجازه دهند که هنگام عبور از آن سرگردان شود.این سرگردانی منجر به پایداری ضعیف قوس، پاشش شدید، همجوشی ناقص و ناهماهنگی جوش در اتصال می شود.این اتفاقات به ویژه در جوشکاری پالس تهاجمی قابل توجه است.سرعت سوراخ کلید (شکل 3) (میزان سایش) نوک تماسی بزرگتر می تواند دو برابر نوک تماسی کم اندازه باشد.
ملاحظات دیگر
قبل از انتخاب اندازه نوک تماس برای کار، درک کامل فرآیند جوشکاری مهم است.به خاطر داشته باشید که سومین عملکرد نوک تماسی این است که به عنوان فیوز سیستم جوش عمل کند.هر گونه مشکل در پیشرانه حلقه جوش ابتدا به عنوان خرابی نوک تماس نشان داده می شود (و باید نشان داده شود).اگر نوک تماس در یک سلول در مقایسه با بقیه گیاهان به طور متفاوت یا زودرس شکست بخورد، آن سلول احتمالاً به تنظیم دقیق نیاز دارد.
همچنین این ایده خوبی است که میزان تحمل عملیات خود را در برابر خطر ارزیابی کنید.یعنی وقتی یک نوک تماسی از کار می افتد چقدر هزینه دارد.به عنوان مثال، در یک کاربرد نیمه اتوماتیک، این احتمال وجود دارد که اپراتور جوشکاری بتواند به سرعت هر گونه مشکلی را شناسایی کرده و نوک تماس شکست خورده را به لحاظ اقتصادی جایگزین کند.با این حال، هزینه شکست غیرمنتظره نوک تماس در یک عملیات جوشکاری رباتیک بسیار بیشتر از جوشکاری دستی است.در این مورد، به نکات تماسی نیاز دارید که در طول دوره زمانی بین تغییرات نوک تماس برنامه ریزی شده، به عنوان مثال، یک شیفت، به طور قابل اعتماد کار کنند.معمولاً درست است که در اکثر عملیات جوشکاری رباتیک، ثبات کیفیت ارائه شده توسط نوک تماسی مهمتر از مدت زمان ماندگاری آن است.
به خاطر داشته باشید که اینها فقط قوانین کلی برای انتخاب اندازه نوک تماس هستند.برای تعیین اندازه صحیح، مهم است که نوک های تماس ناموفق در کارخانه را بررسی کنید.اگر بسیاری از نوک تماس های ناموفق سیم داخل آن گیر کرده باشد، شناسه نوک تماس خیلی کوچک است.
اگر اکثر نوک های تماس شکست خورده فاقد سیم هستند، اما قوس خشن و کیفیت جوش ضعیف مشاهده شده است، ممکن است انتخاب نوک های تماس کم اندازه مفید باشد.
شکل 3
سوراخ کلید بیش از حد نیز یکی از رایج ترین حالت های خرابی نکات تماس است.همچنین به طور قابل توجهی تحت تأثیر قطر داخلی نوک تماس (ID) قرار می گیرد.
زمان ارسال: ژانویه-02-2023
