MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BRNO 2014
MARTIN ORAL
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta
Technologie bodového svařování Bakalářská práce
Vedoucí práce: Ing. Jiří Votava, Ph.D.
Vypracoval: Martin Oral
Brno 2014
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Technologie bodového svařování“ vypracoval samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s § 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědom, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne:………………………..
…………………………………………………….. podpis
PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěl poděkovat panu Ing. Jiřímu Votavovi, Ph.D. za jeho ochotu, odborné vedení a cenné rady při zpracování bakalářské práce.
ABSTRAKT Bakalářská práce popisuje technologii bodového odporového svařování kovů. Úvodem se práce zaměřuje na historický vývoj obecného a odporového svařování, základní charakteristiky a principy svařování. Dále se práce věnuje popisu hlavních částí bodové svářečky, přesněji konstrukci, vlastnostem a funkci při vytváření spojů. Poslední část se zaměřuje na nedostatky této technologie a na metody sloužící ke kontrole kvality a pevnosti svařených částí. Klíčová slova: Bodové svařování, elektrody, svařovací zdroje, svařovací kleště, bodové svářečky, zkouška ultrazvukem
ABSTRAKT Bachelor thesis describes the technology of resistance spot welding. Outset, the work focuses on the historical development of a resistance welding, basic characteristics and principles of pot welding. It focuses description of the main parts of spot welders, more structure, properties and functions when making connections. The last part focuses on the shortcomings of the technology and the methods used to control the quality and strength of welded parts.
Key words: Spot welding, electrodes, power sources, welding tongs, pot welding, ultrasonic testing
Obsah
1
ÚVOD ................................................................................................................................ 8
2
CÍL PRÁCE........................................................................................................................ 9
3
OBECNÝ POPIS BODOBÉHO SVAŘOVÁNÍ .............................................................. 10
4
BODOVÉ SVAŘOVÁNÍ ................................................................................................. 11 4.1
Základní části bodové svářečky ................................................................................. 12
4.2
Hlavní parametry pro svařování ................................................................................ 12
4.2.1
Elektrické teplo nutné ke svařování ................................................................... 12
4.2.2
Odpor materiálu mezi elektrodami ..................................................................... 13
4.2.3
Svařovací čas odporového svařování ................................................................. 15
4.3
Tepelná bilance bodových svárů ............................................................................... 16
4.4
Tvorba bodového sváru ............................................................................................. 17
4.5
Technologie bodového svařování .............................................................................. 17
4.5.1
Svařovací režimy bodových svářeček ................................................................ 17
4.6
Přítlačná svařovací síla .............................................................................................. 18
4.7
Svařovací proud ......................................................................................................... 19
4.8
Pracovní cyklus bodového svařování ........................................................................ 19
4.9
Svařovací transformátor ............................................................................................ 21 Elektrody pro bodové svařování ............................................................................ 22
4.10
4.10.1 Základní požadavky na elektrodový materiál .................................................... 22 4.10.2 Typy elektrod ..................................................................................................... 23 4.10.3 Chlazení elektrod................................................................................................ 24 Funkční princip svařovacích kleští ........................................................................ 24
4.11 5
CHYBY A VADY BODOVÝCH SVÁRŮ ..................................................................... 25
6
KONTROLA A ZKOUŠKA SVÁRU ............................................................................. 27 6.1
7
Mechanické zkoušky bodových svárů ....................................................................... 27
6.1.1
Mechanické zkoušky spojů tenkých plechů ....................................................... 27
6.1.2
Mechanické zkoušky spojů tyčí při bodovém svařování ................................... 28
6.2
Technologické zkoušky ............................................................................................. 29
6.3
Nedestruktivní zkoušky ............................................................................................. 30
6.3.1
Vizuální metoda ................................................................................................. 31
6.3.2
Kapilární zkouška ............................................................................................... 31
6.3.3
Zkouška ultrazvukem ......................................................................................... 31
ZÁKLADNÍ DĚLENÍ BODOVÝCH SVÁŘEČEK ........................................................ 32 6
7.1
Ruční bodovací svářečky ........................................................................................... 32
7.2
Stacionární bodovací svářečky .................................................................................. 33
7.3
Svařovací roboti ......................................................................................................... 34
8
ZÁVĚR............................................................................................................................. 36
9
POUŽITÁ LITERATURA ............................................................................................... 37
10
SEZNAM OBRÁZKŮ ..................................................................................................... 39
11
SEZNAM TABULEK ...................................................................................................... 40
7
1
ÚVOD
Historie svařování má kořeny už ve starověku, přesněji v době bronzové a železné, kdy se Egypťané pokoušeli spojovat železné předměty různými způsoby. Nepostradatelnou součásti byl oheň, který sloužil k natavování železných dílců. Metody a techniky spojování kovů se postupem času dále rozvíjely a zdokonalovaly. Tato lidská práce se železem dostala název Kovářství. V období středověku byla většina předmětů vyráběna tzv. kovářským svařováním, pomocí tepla a tlaku. Teplo odebírané z ohně natavovalo železné díly, které byly následně tlakem kladiva skovány do sebe. Svařování, tak jak je známé dnes, bylo objeveno až v 18. století. Zprvu se využíval jen plyn a to acetylen. Jeho původní triviální název je Ethyn, který byl objeven v roce 1836 Edmundem Davym. Spojování kovů pomocí elektrického proudu bylo podmíněno vynálezem elektrického generátoru. První, kdo využil teplo elektrického oblouku ke svařování, byl zřejmě August De Meritens ve Francii. Bylo to v roce 1881 a týkalo se to svařování olověných desek pro akumulátory. První patent na svařování však získal jeho žák, rus Nikolaj Nikolajevič Benardos pracující ve Francii. Ten se svým přítelem Stanislavem Olsewským obdržel britský patent roku 1885 a americký roku 1887. Bylo to svařování uhlíkovými elektrodami, které se rozšířilo koncem 19. století a začátkem století 20. Dokázal rovněž možnost svařování pod vodou. (SVARINFO.cz, 2006) Po tomto revolučním období se svařování vyvíjelo několika směry. Rozdíly mezi nimi byly v použití přídavných materiálů, ochranné atmosféře či využití elektrického oblouku. K nejvýznamnějším směrům patří bodové svařování. Princip byl objeven E. Thompsonem okolo roku 1887, kdy dokázal spojení dvou železných plechů pomocí odporového tepla vzniklého průchodu elektrického proudu. Rozmach odporového svařování přišel až s nástupem střídavého proudu a přístrojů pro jeho regulaci. Od roku 1925 se odporové svařování stalo nepostradatelnou technologii v automobilovém a spotřebním průmyslu. V dnešní době se bodové svařování stále zdokonaluje vývojem nových moderních komponentů. Hlavní oblast vývoje se zaměřuje na elektrotechnické součásti svářeček. Snahou je použití co nejmenších elektrických proudů tj. snížení spotřeby energie, zvýšení výkonnosti a zavedení robotizace.
8
2
CÍL PRÁCE
Cílem bakalářská práce je rešeršní popsání bodového svařování, jeho zařazení do příslušné kategorie svařování, popsání metody odporového svařování kovů a vysvětlení technologie bodového svařování. Popis technologie je zaměřen především na hlavní části svářecích strojů a jejich vlastnost. Dále na výpočet a určení důležitých parametrů potřebných pro vytvoření daného sváru. Další část práce se věnuje modernizaci bodového svařování v sériové výrobě, chybám svařování a následně popisu zkoušek zaměřených na kvalitativní vlastnosti svárů.
9
3
OBECNÝ POPIS BODOBÉHO SVAŘOVÁNÍ
Základní skupinou, kam řadíme bodové svařování, je tlakového svařování, které se dělí na svařování třením, difůzí, ultrazvukem, výbuchem, tlakem za studena, indukční a odporové svařování. Spoj touto metodou vzniká důsledkem silového působení elektrod na vzdálenost působení meziatomových sil. Spojení probíhá v tuhém nebo také plastickém stavu spojovaného materiálu. Tepelná energie potřebná k vytvoření sváru není přiváděna z vnějšího okolí, nýbrž vzniká na stykových plochách materiálu přeměnou elektrické či mechanické energie v tepelnou. Tvorba svaru tlakovým svařováním vyžaduje určitou minimální plasticitu spojovaných materiálů a současný průběh difúzních pochodů. Z těchto důvodů se nejlépe svařují materiály s kubickou plošně centrovanou mřížkou jako např. Cu, Al, Ni, Fe atd. U některých metod se spoj deformuje minimálně – pouze mikrodeformace na svarových plochách (difúzní a ultrazvukové svařování) , některé metody vykazují vysoký stupeň deformace (svař. třením, tlakem za studena a výbuchem) a proto je nutné počítat s výrazným přídavkem na svařování.(Kubíček, 2006) Bodového svařování pracuje na principu odporového spojování, kde se spoj vytváří teplem vzniklým prostupem elektrického proudu spojovanými materiály. Dokonalý styk svařovaných materiálu zajišťuje tlak vytvořený elektrodami. Materiál použitý pro výrobu elektrod je zpravidla měď nebo určité slitiny mědi. Podle konstrukčního uspořádání dělíme odporové svařování na: bodové: sváry se vytvářejí v podobě svarových čoček mezi přeplátovanými dílci švové: kotoučové elektrody vytvářejí svár ve tvaru souvislého spoje mezi přeplátovanými dílci výstupkové: spoje se vytvářejí uměle nebo na místech přirozených vytvořených výstupků stykové: díly materiálů jsou přitlačovány ve styčných plochách a svár vzniká na celé styčné ploše (Plíva, 1975).
10
Legenda obr. 1: a- bodové; b- švové; c- výstupkové; d- stykové Obr. 1: Jednotlivé druhy odporového svařování (Kubíček, 2006)
4
BODOVÉ SVAŘOVÁNÍ
Bodové spojování kovů patří tedy do odporového svařování, při němž dochází k vzájemnému překrytí dvou materiálů a následnému provaření elektrickým proudem. Proud vytvoří na stykových plochách svár, který v průřezu má tvar čočky. Bodové svařování dělíme do dvou hlavních skupin, podle způsobu průchodu elektrickým proudem: přímé bodové svařování: vytváří se svary mezi elektrodami umístěnými obyčejně souose z opačných stran svařovaných dílců, nepřímé bodové svařování: vytváří se sváry tak, že elektrody jsou umístěny obyčejně v různých osách z jedné strany svařovaných dílců (Plíva, 1975).
Legenda obr. 2: a- přímé bodové svařování; b- nepřímé bodové svařování Obr. 2: Základní druhy bodového svařován (COJECO.cz, 2008)
11
Za základní typ bodového svařování se považuje jednobodové, avšak v posledních letech se díky snaze urychlit výrobu vyskytují dvoubodové či vícebodové svářecí stroje, které umožní v jedné pracovní operaci zhotovit pomocí několika elektrod dva či více spojů. 4.1
Základní části bodové svářečky
Mezi základní části svářeček patří transformátor, jehož hlavní funkcí je přeměna síťového napětí na malé napětí a zároveň na vysoký svařovací proud. Další částí jsou dvě elektrody upevněné na přítlačných ramenech. Jenda je pohyblivá a druhá elektroda je stacionární (pevná). Funkci pohyblivé elektrody je dotlačení dílců na sebe a vytvoření dokonalé stykové plochy mezi dílcem a elektrodou. Potřebný tlak vzniká v pneumatickém či hydraulickém válci.
Legenda obr. 3: 1- elektrody; 2- přítlačná ramena; 3- materiál; 4- bodový svár; 5transformátor; 6- spínač Obr. 3: Schéma bodové svářečky ( SVARINFO.CZ, 2008) 4.2
Hlavní parametry pro svařování
Mezi hlavní parametry (veličiny) pro svařování řadíme elektrické teplo vznikající v průchodu materiálem, odpor materiálu, svařovací proud a čas. 4.2.1 Elektrické teplo nutné ke svařování Elektrické odporové svařování vyvíjí elektrické teplo a soustředí jej na místa, kde má vzniknout svár. Je nutné, aby ohřívané místo mělo co největší odpor a malé tepelné ztráty.
12
Odpor i proud se během svařování mění, a proto celkové teplo vyvinuté elektrodami za čas t je dáno podle Jaulova zákona vztahem: t
Q I 2 R dt 0
kde: Q – množství tepla [J] R – celkový činný odpor v místě sváru [Ω] I – svařovací proud [A] dt – diferenciál času průchodu proudu [s]
4.2.2 Odpor materiálu mezi elektrodami Odpor daného materiálu mezi dvěma elektrodami závisí na velikosti vodiče, směru elektrického proudu a měrném odporu spojovaného materiálu, který se zvětšuje s rostoucí teplotou. Při průchodu mezi dvěma plošnými styky elektrod má prostorový vodič tj. spojovaný materiál odpor R 0 :
R0
4 2 t d2
kde:
R 0 - odpor materiálu [Ω] κ – součinitel zmenšení odporu proti odporu válce [Ω] ρ – měrný odpor [Ωm] t – tloušťka svařovaných plechů [s] Dotykem mezi hladkými, čistými plochami dvou kovů je odpor R d dán:
Rd
c d
kde:
R d - odpor dvou ploch [Ω]
c – je aritmetický střed měrných odporů při dané teplotě [Ω] d – průměr dotykové plochy [cm]
13
Poslední odpor, který se nachází v oblasti sváru je kontaktní odpor R K . Tento odpor vzniká v oblasti spoje obou materiálů, kdy jejich povrch není nikdy dokonale hladký a rovný. Vzniká zde mnoho jednotlivých plošek, jejíž velikost je dána mechanickými vlastnostmi, výškou stěny a povrchem obou dílců. Z těchto tří složek odporů lze tedy stanovit celkový pracovní odpor R.
Obr. 4: Umístění jednotlivých složek odporů (Plíva, 1975)
Přívody proudu do místa svařování musí být co nejkratší a co nejtlustší, aby měly malý činný a jalový odpor. Činný odpor R vyplívá z měrných odporů použitých materiálů, jalový odpor X je tím větší, čím jsou přívody delší a tenčí. Všechny složky činného a jalového odporu svařovacího obvodu se geometricky sčítají ve vektorovém diagramu. (Plíva, 1975)
Obr. 5: Vektorový diagram odporů (Plíva, 1975)
14
Má-li daným obvodem protékat potřebný svařovací proud I, musí být splněna podmínka, kdy napětí naprázdno je v poměru s celkovou impedancí svařovacího obvodu: U 29 Z C I 2
kde:
U 29 - napětí naprázdno [V] Z C - celková impedance svařovacího obvodu [Ω] I 2 - svařovací proud [A]
4.2.3 Svařovací čas odporového svařování Svařovací režimy odporových svářeček zahrnují operativní parametry, které nám přímo ovlivňují jakost sváru. Kombinací těchto svařovacích parametrů docílíme mnoha režimů spojování materiálu. Režimy dělíme na měkký svařovací režim, který je charakteristický relativně nízkým svařovacím proudem a tlakem avšak doba trvání sváru je poněkud delší, a tvrdý svařovací režim. Ten se vyznačuje vyšším svařovacím proudem a tlakem s kratší dobou svařování. Svařovací čas ts je časový interval, kdy materiálem protéká svařovací proud. Při pulsačním svařování se časový interval počítá začátkem prvého a ukončením posledního pulsu včetně součtu časů přerušení proudu. Je to časový interval potřebný na vytvoření úplného svaru, počínající startovacím impulsem a končící vrácením stroje do výchozího stavu bez mezičasu. (Plíva, 1975) Mezičas tp (čas přestávky) je definován jako časový interval začínající od ukončení předcházejícího cyklu až do začátku cyklu následujícího. Lze také říci, že se jedná o čas mezi dvěma cykly. Součet těchto dílčích časových intervalů udává celkový pracovní čas stroje. Poměr svařovacího času zatížení elektrickým proudem a času celkového (součet času svařovacího a mezičasu) vyjadřuje míru zatížení stroje. Toto zatížení se nazývá zatěžovatel Dz, který je dána v procentech.
DZ
tS 100 tS t p
15
4.3
Tepelná bilance bodových svárů
Tepelná rovnováha svarové čočky je k dotykové ploše symetrická. Při změnách tepelné rovnováhy, hlavní příčinnou jsou odlišné druhy materiálu, tloušťky stěn materiálu nebo nestejné plochy elektrod), dochází k rozdílnému tavení spojovaných ploch materiálu, což má za následek vytvoření nesymetrického sváru. Aby se předešlo nesymetrickému spojení je nutné upravit rozměry vodiče. To je možné provést změnou délky či plochy. Svařují-li se dva dílce stejné tloušťky stěny avšak různé jakosti materiálu, odstraní se tepelná nesymetrie elektrodami různých průměrů. Na materiál, který má větší odpor bude dosedat elektroda s větším průměrem stykové plochy. Materiál s menším ohmickým odporem bude v kontaktu s elektrodou rovněž menšího průměru. Z toho vyplívá, že průměry elektrod jsou přímo úměrné ohmickým odporům. Svařují-li se dva materiály stejné jakosti ale rozdílné síly rovněž vzniká zvýšený odpor. Příčinou odporu je delší dráha prostupu proudu stěnou materiálu. Odstranění nerovnováhy se provádí opět použitím různých elektrod za předpokladu, že nedochází k odvodu tepla. Průměry elektrod volíme přímo úměrně síle stěnám spojovaných dílců.
Obr. 6: Odstranění tepelné nerovnováhy (Plíva, 1975)
Teplená bilance může také vzniknout použitím různých typů materiálů elektrod. Pokud se tato nerovnováha zkombinuje ještě s odlišnými tloušťkami stěn nebo jakostmi materiálu je velmi obtížné odstranit tento problém. Velmi často se tyto nesymetrie vyrovnávají použitím nastavení parametrů pro slabší plechy a poté částečného zvýšení síly proudu a délky svařovacího času. 16
4.4
Tvorba bodového sváru
Ke svaření materiálů dojde po sepnutí zdroje spínačem na dobu t, svařovanými materiály začne procházet vysoký elektrický proud I, který v místě jejich styku materiály nataví. Současně musí dojít k silnému stlačení ramen svařovacího stroje. V místě styku materiálů se tak vytvoří bodový svar. Dodáním stejného množství tepla do svaru můžeme dosáhnout buď velikým proudem a krátkým časem, nebo nižším svařovacím proudem dodaným v delším čase. (SCHINKMANN.cz, 2013) 4.5
Technologie bodového svařování
V bodovém svařování je nejdůležitějším odporem odpor nacházející se v místě kontaktu dvou materiálu, protože se zde vytváří svár. Odpory vzniklé mezi elektrodami a plechy se eliminují zmenšením dotekové plochy elektrody na co možná nejnižší hodnotu. Dále je nutné z tohoto místa odvádět vzniklé teplo (nepříznivě zahřívá špičky elektrod) chladící vodou. Obrázek č.7 ukazuje průběh teploty za vzniku bodového sváru, jsou-li dobře nastaveny poměry jednotlivých složek odporů a rychlostí chladící kapaliny v elektrodové špičce. Pokud jsou svařované dílce znečištěné, deformované nebo je nastaven špatný přítlačný tlak, může docházet k nesprávnému soustředění tepla do míst s největším odporem, kde vzniká nežádoucí a nedokonalý svár.
Obr. 7: Průběh teploty při vzniku bodového sváru (fei1.vsb.cz, 2010)
4.5.1 Svařovací režimy bodových svářeček Režimy se dělí do dvou skupin. První skupinou jsou sváry vytvořené principem měkkého režimu, což znamená svařování s nízkým proudem a delším svařovacím časem. Druhá skupina jsou sváry vytvořené v tvrdém režimu, kdy dosáhneme stejného tepla jako u měkkého 17
režimu avšak za použití vyššího proudu a kratší doby svařování. U tvrdého svařovacího režimu se využívá vysokého přítlačného tlaku, naopak u měkkého režimu je přítlačný tlak nízký. Měkký režim má značnou řadu nevýhod. Mezi hlavní nevýhody patří vysoká svarová čočka, která má hrubou strukturu. Špičky elektrod jsou více tepelně namáhané vlivem delšího styku a vyšší teploty pod povrchem kovu. Prohřátím materiálu až na povrch vznikají vtisky z elektrod. Dále u měkkého režimu je vyšší spotřeba elektrické energie a dosahuje se menší produktivity práce. Tvrdý svařovací režim je v podstatě opakem režimu měkkého. Vývoj a modernizace směřuje k použití tvrdých svařovacích režimů, neboť se jimi dosahuje lepších výsledků a nynější elektronické řízení odporových strojů to úplně umožňuje. Zvyšuje se podstatně produktivita práce, čas se zkracuje až o 85%proti měkkému režimu. Deformace jsou menší, neboť tenzotermický vliv na základní materiál je minimální, takže odpadají náklady na rovnání po svaření. Také jakost svárů je kvalitnější, neboť se ve spoji dosahu jemnozrnné struktury. (Kuncipál, 1980) 4.6
Přítlačná svařovací síla
Přítlačná síla je rovna součinu kontaktní plochy elektrody a základního měrného tlaku. Vztah pro určení svařovací síly je úměrný k tloušťce plechu:
FS (1000až 2500) t kde:
FS - svařovací síla [N] t – tloušťka svařovaných plechů [s] U svařování zdeformovaných nebo tuhých dílů je nutné počítat z vyšší svařovací silou. Tato síla však nesmí přesáhnout mez kluzu daného elektrodového materiálu. Dobře nastavená síla zabraňuje tryskání roztaveného jádra sváru. U programově řízených tlacích dochází na konci svařování k náhlému zvýšení přítlačné síly, která má za následek prokovení sváru a vytvoření jemnější krystalizace. Zvýšený tlak trvá do doby než svár zchládne pod hranici 400 stupňů Celsia.
18
4.7
Svařovací proud
Pří určování svařovacího proudu vycházíme ze základní proudové hustoty a z kontaktní plochy elektrody. Pro orientační výpočet stačí opět použít empirického vztahu, který určuje svařovací proud v poměru k tloušťce jednoho svařovaného plechu t [mm]. (Plíva, 1975)
I S 6500 t kde:
I S - svařovací proud [A] t - tloušťka svařovaných plechů [s] 4.8
Pracovní cyklus bodového svařování
Pracovní cyklus je sled operací vytvářející svár za daný čas. Cyklus lze rozdělit do čtyř základních operací. Prvním úkonem svářečky je sevření dvou dílců pomocí pohyblivých ramen s elektrodami. Tím je vytvořen dotyk mezi materiálem a elektrodami a zároveň díky vzniklému tlaku se minimalizuje možnost nedosednutí dvou svařovaných dílu na sebe. Ve druhé operaci prochází svařovanými díly proud, jehož velikost a doba působení je dána podle technologického předpisu pro daný svár. Třetí fází je chlazení sváru po průchodu elektrickým proudem. Chlazení se provádí elektrodami, ve kterých proudí kapalina. Chladící kapalinou bývá nejčastěji voda, někdy obohacená o emulzační přísady pro kvalitnější chlazení. Poslední operací je otevření ramen s elektrodami do původní polohy svářečky. Všechny tyto operace jsou řízeny předem zvoleným svařovacím programem, kde nalezneme časový průběh jednotlivých svařovacích parametrů. Svařovacích programů je celá řada, od těch nejjednodušších, kdy je proud jednoimpulsní a tlak je bez změny velikosti stejný, až po složité nastavení, kde dochází ke svařování pulsačním proudem za změny tlaku.
19
Legenda obr. 8: 1- základní program; 2- speciální program Obr. 8: Srovnání jednoduchého a proměnlivého svařovacího programu (Plíva, 2008)
Základní nastavení cyklu je dostačující pro nízkouhlíkové oceli a materiály s tenkou stěnou. Při svařování velkých tloušťek dílů a kalitelných ocelí je nutné využívat pulsačního ohřevu. Během proudových přestávek svařovacího času se teplo rozšíří do okolí sváru, takže nenastanou výstřiky a dutiny u tlustých plechů a sníží se tepelný spád, který by způsobil zakalení snadno kalitelných ocelí. (Plíva, 1975) Moderní elektronické systémy jsou schopny operovat s programy, kde je nastaven svah proudu v průběhu doby cyklu. Pomocí tohoto svahu je možno vytvořit postupný ohřev na začátku pracovního cyklu, který je velmi důležitý u ocelí se špatnou tepelnou vodivostí. Některé svařovací parametry pro nastavení pracovních cyklů bodového svařování jsou zobrazeny v tab. 1. Tabulka zahrnuje hlavně hodnoty pro nízkouhlíkové oceli, nerezavějící oceli a lehké kovy.
20
Tab. 1: Parametry bodového svařování pro tvrdý (I) a měkký (II) režim (Plíva, 1963)
4.9
Svařovací transformátor
V dnešní době se používá několik svařovacích zdrojů, které umožňují dodávat přesně odměřenou energii do sváru za krátký časový úsek. Odporové svařování na tupo, bodové nebo švové svařování má transformátory konstruované na značně vysoké proudy, kdy na spojované místo působíme krátkodobým zkratovým proudem o velikosti od 1 kA až do 100 kA. K vytvoření těchto proudů je nutné co nejmenší reaktance transformátoru. Cívka má zpravidla na straně sekundární jen jeden masivní závit. Na straně primární má podstatně větší množství závitů, které transformují svařovací proud pomocí různého zapojení odboček.
21
4.10 Elektrody pro bodové svařování Množství odvedené práce bodového svařování je závislé kvalitě a funkčním stavu elektrod. Při špatném zvolení typu elektrod, ošetřování a chlazení dochází k neuspokojujícím výrobním výsledkům. 4.10.1 Základní požadavky na elektrodový materiál Elektroda je součástí sekundárního obvodu svářečky a přichází do přímého styku se svařovaným dílcem. Protože jejím hlavním úkolem je přivádět do svařovacího místa proud o velmi vysoké intenzitě, bývá teměř vždy zhotovena z materiálu, jehož základní sloužkou je měď.(Plíva, 1975) Vhodný materiál elektrod by měly mít vlastnosti jako např.: vysokou tepelnou a elektrickou vodivost, velkou mechanickou pevnost, aby nedošlo při vysokém tlaku k deformaci, vysokou teplotu měknutí, malý sklon k legování spojovaných dílů, dobrou obrobitelnost a odolnost proti otěru. Pro více účelné použití a hlavně pro spojování lehkých kovů se používají elektrody z čisté mědi. Měď má velmi vysokou hodnotu tepelné a elektrické vodivosti. Aby měď mohla odolávat velkým tlaků, je nutné ji zpevňovat silným tvářením za studena, kdy její tvrdost dosáhne 2,5krát vyšší tvrdosti než u standardní mědi. Svařováním různých materiálu je nutné použít elektrody různých vlastností. Je důležité zaměřit se na druh svařovaného materiálu, podle kterého vybereme typ elektrody z určité slitiny kovů. Pokud je zapotřebí vysokých proudů, je vhodné použít elektrodu s vysokou vodivostí, avšak je nutné počítat s nižší pevností elektrodového materiálu. Nejvýhodnější elektrodový materiál pro dané účely je ten, který vytváří vodivost dostatečnou k tomu, aby nedošlo k přehřívání. Jeho pevnost se však nemění. Spojování dobře vodivých kovů si vyžaduje nejvodivější materiál elektrod. U chromniklů a nerezavějících ocelí se používá slitina Cu-Be-Co, která má malý poměr vodivosti a vysokou pevnost. Nejméně vhodnou skupinou elektrod jsou elektrody ze slinutého wolframu a mědi. Ačkoli jejich životnost je 10krát až 80krát větší než bývá u čisté mědi. Hlavní nevýhodou je malá elektrická vodivost. Díky tomuto faktoru se mezi elektrodami a spojovanými díly vytváří 22
nadměrné množství tepla, které způsobuje spáleniny v místě spoje. V tabulce č. 2 je několik druhů elektrod s jejich podstatnými vlastnostmi. Tab. 2: Elektrodové materiály a jejich vlastnosti (Plíva, 1975) Materiál
Složení
TVRDOST
Teplota měkknutí [ ]
Elektrická vodivost []
Použití
Tažená měď Mallory 3
Cu
95 HV
150
90
Cu-Cr
150 HV
500
80
Mallory 53 Mallory 100 Elconite 20 W3 Elconite 30 W3 Elconite 20 K3 Elconite 100 W Cu-Cr
Cu-NiSi Cu-CoBE
200 HV
500
45
240 HV
500
50
215 HV
1000
30
240 HV
1000
28
280 HV
1000
32
550 HV
1000
30
Cu-Cr
135 HV
500
49
Mallory 328 Elbrouder 5 Sigmadur HV Elmedur
Cu-Cr
150 HV
500
80
Cu-Cr
143 HV
45
Cu-Cr
151 HV
49
Cu-Cr
155 HV
50
Elmet X
Cu-MoBe-Mg Mo
292 HV
14
105 HV
18
Cu-W
204 HV
11.2
Svařování hliníku Bodové svářečky Lisy, stykové svář. Nerezavějící oceli Lisy, stykové svář. Lisy, stykové svář. Odporové nýtování Odporové pájení Všechny druhy svař. Bodové svářečky Bodové svářečky Bodové svářečky Bodové svářečky Odporové nýtování Odporové nýtování Odporové nýtování
Čistý molybden Cu-W
4.10.2 Typy elektrod Pro dosažení požadované hustoty proudu, je důležité mít správný tvar elektrody. Používají se proto tři hlavní typy elektrod, což jsou špičaté, vypouklé, a ploché (offset) elektrody. Špičaté elektrody: Špičaté hroty jsou nejpoužívanější tvary pro železné materiály, s nízkým stupněm opotřebení. Špičaté elektrody jsou v podstatě komolý kužel s úhlem 120 ° až 140 stupňů.
23
Vypouklé elektrody: Vypouklé elektrody jsou charakteristické svou schopností odolávat vysokým tlakům a slouží výhradně pro svařování bez otisků, což je zvláště vhodné pro svařování neželezných kovů. Offset elektrody: Offset elektrody mohou být použity v místech, která nejsou vhodná pro svařování běžnými elektrodami. Tyto místa jsou např.: pro výrobu rohových svarů, a pro svařování dílů s převislými přírubami. (cruxweld.hubpages.com, 2013) 4.10.3 Chlazení elektrod Elektrody a hlavně jejich stykové plochy s materiálem dosahují vysoké teploty při svařování. Materiál v místě elektrodové šičky dosahuje teplot až 700 stupňů Celsia, což je teplota velmi vysoká i pro legovanou měď. Proto je nutné tuto vrstvu elektrody chladit, tak aby byla vystavena vysokým teplotám jen minimálně. Účinné chlazení je v podobě vody či vodní emulze, která protéká vnitřní stranou elektrody a je co možná nejblíže aktivní ploše elektrody.
Obr. 9: Řež elektrodou (diagrams.org, 2009) 4.11 Funkční princip svařovacích kleští Hlavní funkcí svařovacích kleští je vytvoření potřebného tlaku v místě mezi elektrodami a materiálem. Moderní svářečky jsou vybaveny řadou možností jak tento tlak vyvinout.
24
Mezi první metodu se řadí nožní mechanismus, který pracuje na principu stlačení materiálu váhou obsluhy stroje. Síla vytvořena obsluhou stroje je přes páku převedena na svařovací ramena a následně na spojovaný materiál. Tato metoda se používá jen u jednoduchých domácích svářeček. Vytvořený tlak není symetrický a nedá se nijak kombinovat se svařovacím programem. Pneumatické ovládání svařovacích ramen je jedním z nejrozšířenějších způsobů ovládání. Tlakovou práci zajišťuje stlačený plyn, který je přiváděn do pneumatického válce. Válec je napojen na kleště, které vytváří dva pohyby: otevření a sevření. U pneumatického stlačení lze nastavit tlak i velikost otevření ramen. Hydraulický mechanismus kleští je velmi podobný pneumatickému mechanismu. Pracovním mediem je místo plynu hydraulický olej. Zařazením moderních hydraulických čerpadel do systému lze dosáhnout vysokých přítlačných sil. Nejmodernějším způsobem ovládání ramen je systém servo-kleští. Jejich výhodou je nastavení přesného tlaku kleští v určité fázi cyklu svařování. Dále vynikají rychlostí otevírání a stlačování ramen oproti předešlým mechanismům. Jedinou nevýhodou je pořizovací cena systému, která je díky své technologii mnohem vyšší jak předchozí mechanismy.
Obr. 10: Schéma pneumatického pohonu ramene (Schinkmann, 2010)
5
CHYBY A VADY BODOVÝCH SVÁRŮ
Na vytvoření bodového sváru nepříznivě působí odbočování svařovacího proudu, má-li možnost procházet i jinou cestou než přes svarový spoj. Typickým příkladem je odbočování proudu přes sousední vytvořené sváry, není-li vzdálenost bodů od sebe alespoň 30-40mm. 25
Aby byly ztráty odbočováním proudu co nejmenší, je třeba dělat co největší rozteče bodů a pro spodní cestu proudu použít co nejvodivějšího materiálu. (Plíva, 1975) Další častou příčinou nekvalitních spojů je olej, nečistoty a rzi usazené na stěnách dílů. Stěny je zapotřebí důkladně očistit smirkovými papíry, kotouči nebo otryskat. Velmi málo se provádí moření kyselinou. Špičky elektrod musí přesně dosedat na spojovaný materiál, nesmí být vyvrácené a osy obou elektrod by měly být vzájemně totožné. Nesprávné sváry vznikají při nepřesném přeplátování dvou dílů, kdy mezi nimi vzniká mezera. Svár se tvoří v okolí mezery, ztrácí svoji pevnost, únosnost a celkovou technologickou kvalitu. Mezi vady také patří špatné zvolení přítlačného tlaku. Ten může být příliš velký, pak vznikají nežádoucí vtisky v dílech, nebo naopak malý tlak nemusí vytvořit potřebnou stykovou plochu nutnou pro průchod elektrickým proudem.
Obr. 11: Přehled nejběžnějších chyb při bodovém svařování (Plíva, 1975) 26
Vady a chyby v procesu výroby bodových sváru vznikají také špatně zvoleným pracovním proudem a délkou trvání jednoho cyklu. Při zvolených nadměrně vysokých proudech dochází k propalování materiálu. Svár má pak menší pevnost. Klesá jeho možnost zatížení a je více náchylný na korozní činitele.
6
KONTROLA A ZKOUŠKA SVÁRU
Bodové svařování je převážně využíváno u sériové a hromadné výroby. Zavádí se automatizace urychlující výrobní postup sváru. Avšak jednou z nevýhod bodového svařování je nedostatek vhodných zkoušek, hlavně nedestruktivních, a metod ověřující vhodnost materiálu a kvality spoje pro daný technologický postup. Zkoušky bodových odporových spojů lze rozdělit do čtyř základních skupin: mechanické, technologické, metalografické a nedestruktivní. 6.1
Mechanické zkoušky bodových svárů
Těmito zkouškami dostáváme data důležitá pro pevnostní výpočty svařovaných dílů. Zkoušky lze dále dělit podle působení síly na spojovaný materiál na dynamické a statické. Statické zkoušky sledují chování materiálu při působení sil, které se zvětšují velmi malou rychlostí bez doprovodu rázů. Zkoušený materiál je zatěžován pouze jednou. Hodnotí se závislost napětí a deformace tělesa. Mezi statické zkoušky můžeme řadit tah, tlak, ohyb, střih a kroucení. Do statických zkoušek také řadíme zkoušky tvrdosti. Provádí se laboratorně nebo za provozu. Jejich využití je ke kontrole a výzkumu materiálu. Zkoušky tvrdosti jsou velmi rychle a přesné, zkoušený materiál většinou není nijak poškozen. Dynamické zatěžování je často nazýváno jako rázové zatěžování. Síly působící na materiál rostou tzv. skokem nebo se opakovaně mění (cyklické zkoušky). Mezi tyto zkoušky řadíme rázové a únavové, ty se skoro nepoužívají pro svou zdlouhavost. Avšak rázové zkoušky jsou velmi podstatné, protože odhalují nedostatky ve vlastnostech spoje a jeho okolí. 6.1.1 Mechanické zkoušky spojů tenkých plechů Spoje u překrytých plechů se nejčastěji zkoušejí smykovou zkouškou na běžných trhacích strojích. Podstatou je síla nutná k přetržení sváru, ze které se posuzují následné vlastnosti sváru.
27
Obr. 12: Mechanické zkoušky plechu (Plíva, 1975)
Tahová zkouška namáhá svár na vytržení. Opět měříme sílu potřebnou na vytržení sváru z jedné části spojeného dílu. Na vzorku se hodnotí vzhled lomu jakost lomu a tvar vytrženého spoje. U velmi tenkých plechů je nevýhodou celková deformace vzorku díky slabím stěnám.
Křížová zkouška je velmi podobná tahové zkoušce, jen s tím rozdílem že díly jsou spojeny do kříže.
Obr. 13: Křížová zkouška (Plíva, 1975)
6.1.2 Mechanické zkoušky spojů tyčí při bodovém svařování Spoje tyčí a ocelových prutů jsou jednotlivě podrobně popsány ve státních dílčích normách.
28
Tahová zkouška (ČSN EN 895) je nejdůležitější zkouškou. Řadí se mezi destruktivní zkoušky a její podstatou je plynulé zatěžování zkušebního tělesa. Tahovou zkouškou zjistíme důležité parametry, jako jsou mez kluzu, mez pevnosti a tažnost.(fsid.cvut.cz, 2006) Zkouška lámavosti (ČSN EN 910) je v podstatě zkouška ohybu dvou spojených tyčí, kdy se jedna zkouška provádí ze strany kořene sváru a druhá z líce sváru. Průměr ohýbacího trnu je čtyřikrát větší než průměr tyče, a musí být dosažen úhel 120 stupňů.
Obr. 14: Zkouška lámavosti (xyz12345.wz.cz, 2008)
Zkouška tvrdosti (ČSN EN 1043-1) se provádí za účelem stanovení nejvyšší a nejnižší tvrdosti jak základního tak svarového materiálu. Podstatou zkoušky je vtlačování diamantového čtyřbokého jehlanu s vrcholovým úhlem 136 stupňů a danou silou F, čímž vznikne vtisk s úhlopříčkami d1 a d2. (fsid.cvut.cz, 2006) 6.2
Technologické zkoušky
Předností těchto zkoušek je zkoušení svařených dílů jednoduchými dílenskými nástroji nebo zkušebním zařízením s použitím jednoduchých přípravků. Technologické zkoušky nejsou normované a používají se převážně pro periodickou a namátkovou kontrolu.(Plíva, 1975) Sekáčová zkouška je velmi nepřesná, avšak rychle odhalí mnohé chyby např.: křehkost, difuzní spojení. Metoda této zkoušky spočívá na tom, že se upne jedna část tělesa bez sváru do svěracího zařízení a druhá část vystupující ven se začne pomalu rozlupovat kladivem až dojde k vytržení sváru ze stěny jednoho z dílců.
29
Obr. 15: Zkouška sekáčem (plíva, 1975)
Zkouška odlupovací je velmi podobná zkoušce sekáčové. Testovaný materiál je rovněž upnut do svěráku jednou stranou dílce. Druhá strana je navlečena na výbrus zkoušejícího zařízením, na které se těleso pomalu namotává. Nejčastěji se testují tímto způsobem slabší plechy a materiály dobře neformovatelné.
Obr. 16:Zkouška odlupovací (Plíva, 1975) 6.3
Nedestruktivní zkoušky
Zjišťovaní chyb a vad je většinou nepřímé. Základním kritériem pro rozlišování defektoskopických je tedy použitá veličina, energie nebo látka. Obecně však dělíme nedestruktivní zkoušky podle schopnosti identifikace vad na povrchu nebo uvnitř materiálu takto: povrchové vady- vizuální metoda, kapilární zkouška; a vnitřní vady: ultrazvukové metody. (Ptáček, 2003) 30
6.3.1 Vizuální metoda Vizuální kontrola je základní defektoskopickou metodou odhalující povrchové vady materiálu např.: trhliny, porózita, praskliny. Pokud není vizuální kontrola jedinou metodou zkoumání vad materiálu, tak se řadí vždy na začátek zkoušek. Vizuální metodu dělíme na přímou metodu, je to kontrola pouhým okem nebo lupou se základním zvětšením, nebo nepřímou metodu, kdy využíváme opticky dokonalejší laboratorní přístroje, jako jsou endoskopy, periskopy a jiné. 6.3.2 Kapilární zkouška Kapilární neboli penetrační zkouška se používá rovněž na místech, kde je nutné zjistit, zda zkoumaný materiál neobsahuje povrchové vady či póry. Princip zkoušky je založen na kapilárně aktivní kapalině. Vady materiálu zjistíme tak, že zkoušený povrch potřeme aktivní kapalinou, ta vnikne do necelistvosti materiálu a vzápětí přebytečné množství kapaliny utřeme. Zbylá kapalina začne pomocí kapilárních sil vzlínat a zviditelňovat necelistvost povrchu (vady a póry). Pro kapilární zkoušky je vhodné používat kapalin, které mají malé povrchové napětí a dobře smáčejí povrch např.: petrolej nebo terpentýn. 6.3.3 Zkouška ultrazvukem Ultrazvuk je akustická vlna všech frekvencí, která prostupuje prostorem rychlostí, odvíjející se z mechanického prostředí látky. Vlny se nesmí šířit rychlostí vyšší než je hranice pružné deformace, jinak by došlo k trvalému poškození materiálu. Kmitočet vlnění může být různý a závisí na zdroji vlnění. Kmitočtová hranice slyšitelnosti je v rozmezí od 16 Hz do 20 Hz a nazývá se slyšitelný zvuk. Vlnění pod pásmem slyšitelnosti je nazývá infrazvuk a nad pásmem slyšitelnosti ultrazvuk. (Ptáček, 2003) Ultrazvukové vlnění rozlišujeme podle směru kmitání částic na vlnění podélné, příčné, povrchové, deskové, ohybové a torzní. U nedestruktivní ultrazvukové zkoušky se převážně využívá podélných a příčných vln o frekvenci 1 až 10 MHz. U podélných vln je částice rozkmitána ve směru šíření vln, avšak u příčných vln dochází ke kmitaní částic ve směru kolmém na vlnění. Základem zkoušky je měření ultrazvukové energie. Tato energie projde materiálem nebo se naopak vrátí zpět po odrazu o stěnu dílu. Šíření ultrazvukových vln se uskutečňuje v prostředí
31
s vhodnou přechodovou látkou, jako je voda, olej nebo vazelína. Nelze používat jako přechodovou vrstvu vzduch, protože ten nesplňuje dokonalé akustické vazby. Tato metoda je velmi rozšířena pro svou nenáročnost (nemusí se provádět v laboratorních podmínkách) a mobilitu Ultrazvukový přístroj je tvořen sondou a měřícím zařízením, které vyhodnotí velikost odrazu a jeho časové prodlení a zobrazí je na obrazovce formou vadového echa umístěného mezi echem vstupním (částečný odraz od rozhraní za měničem) a koncovým (částečný odraz od zadní stěny). Při vyhodnocování velikosti vady se používá srovnání výšky (ale i tvaru) echa vady s echem přesně specifikované vady umělé. (def-liberec.cz, 2009)
Obr. 17: Ultrazvukové měření (def-liberec.cz, 2009)
7
ZÁKLADNÍ DĚLENÍ BODOVÝCH SVÁŘEČEK
Bodové svářečky častěji nazývané bodovky rozdělujeme do tří základních skupin. První skupinou jsou ruční malé bodovky, druhou skupinou jsou stacionární bodovky stojanové nebo sloupové a v poslední skupině se nachází svařovací roboti. Funkční princip všech typů je stejný, převážný rozdíl je ve výkonnosti strojů a možné automatizace výroby. 7.1
Ruční bodovací svářečky
Ruční bodovací svářečky nebo také bodovací kleště jsou přenosná zařízení určená ke spojování slabších plechů a tyčí. Ačkoli svářečky jsou přenosné, jejích velkou nevýhodou je velká hmotnost stroje, která je způsobena transformátorem umístěným v trupu svářečky. Tato 32
nevýhoda je odstraňována pomocí závěsného zařízení, jež napomáhá přidržení bodovacích kleští. (svarbazar.cz, 2009) Přítlačný mechanismus ručních svářeček je řešen pákovým převodem, na který působí obsluha přístroje silou stisku ruky. Přítlačná síla se dá regulovat přepětím pružiny a svářečka je automaticky spuštěna po stlačení páky do koncové polohy. Nastavení proudu většinou chybí nebo proud je řízen plynule pomocí tyristorů. Svářečka a hlavně svařovací ramena jsou chlazeny pouze okolním vzduchem. Výkon ručních svářeček je okolo deseti svárů za minutu, což je nevýhodné pro svařování sériových výrobků.
Obr. 18: Ruční bodovací kleště ( promatcz.cz, 2010)
7.2
Stacionární bodovací svářečky
Stacionární sloupové a stojanové svářečky mají pevnou nosnou základnu, na které jsou uloženy veškeré komponenty bodovky. Na rozdíl od ručních kletí jsou stacionární svářečky chlazeny vodou. Podle výkonnosti se chlazení provádí buď jen v oblasti elektrod a ramen nebo také je chlazen transformátor. Přítlak bývá pneumatický, hydraulický nebo servomechanický, což umožňuje vyšší frekvenci bodových svárů za minutu a také proměnlivé nastavení tlaku v kleštích během svařovacího cyklu. Samozřejmostí bývá plynulá regulace svařovacího proudu a času.
33
Obr. 19: Stacionární stojanová bodovka (schinkmann.cz, 2013)
7.3
Svařovací roboti
V posledních
letech
prochází
bodové
svařování
podstatnou
modernizací
v oblasti
automatizace a robotizace výroby. Vedle základních stacionárních svářeček se ve velké míře vyrábí robotické bodovky. Struktura těchto strojů je založena na kloubovém manipulátoru nesoucím svařovací kleště. Manipulátor má pohyblivost v šesti stupních volnosti, což umožňuje pohyb i ve špatně přístupných místech spojovaných dílů. Zbylé části zařízení svařovacích robotů tj. transformátor, operační elektronika aj. jsou umístěny na stacionární základně.
Obr. 20: Bodovací klouboví robot (indiamart.com, 2011)
34
Nepřehlédnutelnou výhodou robotického bodového svařování je vysoká přesnost umístění svárů na dané vymezené pozice. Přípustná tolerance je většinou okolo jedné setiny milimetru. Místem největšího využití této technologie je automobilový průmysl, kde jsou svařovací roboti začleňováni do svařovacích linek karoserií.
35
8
ZÁVĚR
Bodové odporové svařování je jednou ze základních metod tlakového svařování. Pro spojování kovů bodové svařování využívá vysockého elektrického proudu a tlaku, který je přenášen pomocí přítlačných ramen. Procházející proud v materiálu vytváří odpor, jež má za následek vznik velkého množství tepla. Důsledkem zahřátí obou materiálu na vysokou teplotu a tlaku působícím na spojované místo vzniká svár. Technologie bodového svařování proto nikdy nevyužívá přídavných materiálů jako jiné metody svařování. Vzniklé spoje, při přesném nastavení svařovacích strojů, mají velmi dobré pevnostní a strukturní vlastnosti. Vzhled sváru nevyžaduje další úpravy, pokud to nevyžaduje technologický postup. Z těchto důvodů je bodové odporové svařování finančně velmi ekonomické a časově rychlejší než jiné způsoby svařování kovů. V posledních dvaceti letech se metoda bodového svařování stala hlavním technologickým postupem při spojování plechů a plechových výlisků. Zpočátku nacházela využití jen u jednoduchých dílů tvarově nenáročných, postupem času díky vývoji a automatizaci výroby se bodové svařování zdokonalilo a bylo jej možné zařadit do sériových linek. V dnešní době je možné říci, že bodové svařování je nejpoužívanějším typem svařování v automobilním průmyslu. Tato technologie je převážně zařazována do linek, kde dochází ke spojování dílů karoserií a podvozků. S příchodem robotizace se bodové svářečky umístily na hydraulická ústrojí robotů, což mělo za následek zvýšení výkonnosti svařovacích linek a přesnější umístění sváru na spojovaný díl. Bodové svařování i přes svou velmi vysokou technologickou vyspělost stále podléhá modernizaci a vývoji. Snaha výrobců je vytvořit dokonale řízené sváry pomocí moderní elektroniky, která by ovlivnila následné vlastnosti sváru. Mimo jiné se také klade velká pozornost na snížení spotřeby elektrické energie při svařování.
36
9
POUŽITÁ LITERATURA
BENKO, Bernard. Technológia zvárania a zlievania: technológia zvárania. 1. vyd. Bratislava: Slovenská technická univerzita, 1996, 66 s. ISBN 80-227-0898-4. HONZÍK, Emilián. Odporové svařování: sborník výtahů z referátů výzkumníků a praktiků. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1955, 254 s. SCHWARZ, Drahomír. Nekonvenční metody svařování: studijní materiály. 1. vyd. Ostrava: Český svářečský ústav Ostrava, 2013, 169 s. ISBN 978-80-248-3093-3-. KUNCIPÁL, Josef, Václav PILOUS a František PYTLÍK. Svařování pro konstruktéry a technology. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1980, 356 s. PLÍVA, Ladislav. Odporové svařování v praxi. 2. dolpl. vyd. Praha: SNTL, 1963, 129 s. Nové poznatky ve svařování. Ústí nad Labem: Dům techniky ČSVTS, 1989, 78 s. ISBN 8002-99075-7. SVARBAZAR.CZ.
[online].
2009
[cit.
2014-03-09].
Dostupné
z:
Dostupné
z:
http://www.svarbazar.cz/phprs/view.php?cisloclanku=2008033102 SCHINKMANN.CZ.
[online].
2013
[cit.
2014-03-09].
http://www.schinkmann.cz/stacionarni-bodovky-jednofazove PLÍVA, Ladislav. Odporové svařování. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1975, 265, [1] s. SVARBAZAR.CZ.
[online].
2010
[cit.
2014-01-22].
Dostupné
z:
http://www.svarbazar.cz/phprs/view.php?cisloclanku=2008033102 ESAB.CZ.
[online].
2012
[cit.
2014-01-22].
http://www.esab.cz/cz/cz/education/processes-spot-welding.cfm
37
Dostupné
z:
ROBOTS.COM.
[online].
2014
[cit.
2014-02-21].
Dostupné
z:
http://www.robots.com/applications/spot-welding ABB.COM.
[online].
2010
[cit.
2014-03-01].
Dostupné
z:
http://www.abb.com/product/us/9aac100702.aspx CRUXWELD.HUBPAGES.COM. [online]. 2013 [cit. 2014-03-01]. ]. Dostupné z: http://cruxweld.hubpages.com/ PTÁČEK, Luděk. Nauka o materiálu I. 2., opr. a rozš. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, c2003, xii, 516 s. ISBN 80-7204-283-1. FSID.CVUT.CZ.
[online].
2013
[cit.
2014-03-01].
Dostupné
http://u12133.fsid.cvut.cz/podklady/TMSV/odporove_svarovani.pdf KUBÍČEK, Jaroslav. TECHNOLOGIE II: ČÁST SVAŘOVÁNÍ. Brno, 2006. ČERNÝ a ČERNÝ. Technologie svařování: ČÁST SVAŘOVÁNÍ. Plzeň, 2000.
38
z:
10 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr.1: Jednotlivé druhy odporového svařování………………………………………………11 Obr.2: Základní druhy bodového svařován……………………………………………….......11 Obr.3: Schéma bodové svářečky………………………………………………..…………….12 Obr.4: Umístění jednotlivých složek odporů…………………………………………………14 Obr.5: Vektorový diagram odporů……………………………………………………………14 Obr.6: Odstranění tepelné nerovnováhy……………………………………………………...16 Obr.7: Průběh teploty při vzniku bodového sváru …………………………………………...17 Obr.8: Srovnání jednoduchého a proměnlivého svařovacího pro…………………………….20 Obr.9: Řež elektrodou………………………………………………………………………...24 Obr.10: Schéma pneumatického pohonu ramene…………………………………………….25 Obr.11: Přehled nejběžnějších chyb při bodovém svařování…………………………………26 Obr.12: Mechanické zkoušky plechu…………………………………………………………28 Obr.13: Křížová zkouška……………………………………………………………………..28 Obr.14: Zkouška lámavosti…………………………………………………………………...29 Obr.15: Zkouška sekáčem…………………………………………………………………....30 Obr.16: Zkouška odlupovací…………………………………………………………………30 Obr.17: Ultrazvukové měření………………………………………………………………...32 Obr.18: Ruční bodovací kleště……………………………………………………………….33 Obr.19: Stacionární stojanová bodovka………………………………………………………34 Obr.20: Bodovací klouboví robot…………………………………………………………….34
39
11 SEZNAM TABULEK Tab. 1: Parametry bodového svařování pro tvrdý a měkký režim...………………..………...21 Tab. 2: Elektrodové materiály a jejich vlastnosti……………………………………………..23
40
