186794. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium és ötvözeteinek egyoldali ellenálláshegesztésére
1 186.794 2 A találmány tárgya eljárás aluminium és ötvözeteinek egyoldali ellenállás pont-, dudor- vagy vonalhegesztésére. Mint ismeretes, kisebb falvastagságú alumíniumlemezekből - vagy profilokból kiképezett szerkezeti elemek összeerősítésére - különösen sorozatgyártás esetén - igen jó eredménnyel alkalmazzák az ellenállás pont-, dudor- vagy vonalhegesztését. Ennél az eljárásnál az átlapot összehegesztendő munkadarabokat két egymással szemben elhelyezett elektróda közé szorítják és az elektródákon keresztül áramot vezetnek, amely áram értelemszerűen átfolyik az elektródák között elhelyezett munkadarabokon is. Az átfolyó áram hatására keletkező Joule-hő a két elektróda közötti tartományban felmelegíti az anyagot. Az áram hatásideje alatt kifejtett elektródanyomás pedig a meglágyult vagy helyileg megömlött anyagok között kötést hoz létre. Ez az eljárás az úgynevezett kédoldali hegesztés. Hiányossága, hogy egyrészt az összehegesztendő munkadarabokhoz mindkét oldalon felül hozzá kell tudni férni, másrészt pedig a munkadarab mindkét oldalán meglátszik a hegesztés nyoma. Az igény azonban, hogy olyan helyen kellien ellenálláshegesztést elvégezni, ahol nem lehet mindkét oldalról az összehegesztendő munkadarabokhoz férni, továbbá, hogy olyan összehegesztett munkadarabokat hozzanak létre, ahol például esztétikai szempontból az egyik oldalon a hegesztésnek csak minimális nyoma legyen, egyre gyakrabban merül fel. Acélok esetében a problémát az acélok egyoldali hegesztésével meg lehetett oldani. Ennél az eljárásnál az elektródák egy oldalon vannak elhelyezve, de az elektródák között folyó áram mindkét munkadarabon áthalad, lévén az acél nem túlságosan jó villamos vezető. Ugyanez az eljárás azonban aluminium esetében nem volt alkalmazható, mivel az aluminium nagyon jó villamos vezető, és az egyoldalún elhelyezett elektródák esetében az áram a legkülső felületen folyt át, gyakorlatilag tehát nem lehetett elérni, hogy mindkét egymás fölött elhelyezett anyagon átfolyva záródjon az áramkör. A találmány alapja az a felismerés volt, hogy ha megfelelően nagy áramkoncentrációt biztosító áramot vezetünk igen rövid idő alatt az anyagba, akkor a nagy intezitású áram képes arra, hogy áthaladjon a legfelső rétegen, lényegében azt átszúrva záródjon az összehegesztendő anyagokon keresztül, és amennyiben az megoldható, amihez természetesen előzetes kísérleteket és számításokat kellett elvégezni, úgy megoldható az aluminium egyoldali hegesztése is. Az ismert egy- vagy háromfázisú váltakozó áramú ellenálláshegesztő berendezések esetében az átfolyó áram hatásideie 0,1-0,3 sec, ami azonban nem hoz létre elegendő áramkoncentrációt ahhoz, hogy ezzel az egyoldali hegesztést aluminium esetében meg lehessen valósítani. A találmánnyal célul tűztük ki tehát, hogy olyan eljárást hozzunk létre a hegesztő áram megfelelő megválasztásával, amellyel aluminium egyoldali hegesztése megvalósítható. Ezt a találmány szerint azzal értük el, hogy impulzusjellegű hegesztő áramot vezettünk az elektródákon keresztül, amely impulzus erősen asszjmeirikus, azaz lényeges egyenáramú komponenssel rendelkezik. A találmány szerinti eljárás során előnyös, ha az áramimpulzus hatásidejét 0,005— és 0,02 sec között választjuk meg. Az eljárást előnyösen egy kondenzátora hegesztőberendezéssel lehet megvalósítani, ahol a kondenzátorba előzetesen tárolt energiát igen rövid idő alatt sütjük ki az elektródákon és a munkadarabon keresztül, így biztosítva a nagy áramkoncentrációt. A találmány egy további előnyös foganatosítás! módjánál legalább az egyik összehegesztendő munkadarabon áramkoncentráló dudort képezünk ki. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban pél-, dánkénti elrendezése alapján a mellékelt ábrákon' is részletesebben bemutatjuk. Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárás és egyik előnyös foganatosítási módjának a megvalósítása látható, a 2. ábrán a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítási módja látható, a 3. ábra különböző vastagságú munkadarabok hegesztését mutatja be, a 4. ábrán látható hegesztési eljárásnál két pár elektróda van alkalmazva, az 5. ábrán látható hegesztésnél görgős elektródát alkalmaztunk, a 6. ábrán látható a görgő egy további kiviteli alakjával megvalósított hegesztés, míg a 7. és 8. ábrákon a dudorhegesztés látható a találmány szerinti eljárást alkalmazva. A találmány szerinti eljárást alkalmazva aluminíumanyagok vagy aluminiurnötvözetet kondezátoros ellenállás hegesztésénél az összehegesztendő 1 és 2 munkadarabokat megfelelő átlapolással elhelyezzük egymás fölött. Az 1. ábrán bemutatott eljárásnál a két 3 és 4 elektróda az összehegesztendő 1 és 2 munkadarabok egyik oldalán, példánkban az 1 munkadarab fölött vannak elhelyezve, míg a 2 munkadarab alatt egy 5 áramvezető alátét van elhelyezve, amely a 3 és 4 elektródák által kifejtett nyomóerőt felveszi. A 2. ábrán bemutatott hegesztésnél az 1 és 2 munkadarabok alatt villamosán nem vezető 6 alátét van elhelyezve az elektródák által kifejtett nyomás felvételére, míg a 3. ábrán látható hegesztésnél a 3 és 4 elektródák által kifejtett nyomást az alsó vastagabb 2 munkadarab veszi fel. A 4. ábrán bemutatott hegesztésnél három 1, 2 és 2’ munkadarab van egymással összehegesztve úgy, hogy a találmány szerinti eljárást alkalmazzuk, azáltal, hogy két 3, 4 és 3’, 4’ elektródpárt alkalmazunk és az első 3 és 4 elektródapár az 1 és 2’, míg a második 3’ és 4’ elektródapár a 2 és 2’ munkadarabok összehegesztésére van kiképezve. A különböző vastagságú és ötvözetű alumíniumanyagok indirekt hegesztésére vonatkozó gépbeállítási adatokat, valamint a két, az erő irányára merőlegesen elhelyezkedő pontból álló kötések nyíró-szakító teherbírására a mellékelt táblázatban mutatunk be néhány példát. Itt jegyezzük meg, hogy a találmány szerinti eljárást abban az esetben lehet alkalmazni, ha az alsó, illetőleg legalsó réteg vastagabb illetve legvastagabb, vagyis annak az ellenállása kell a legkisebb legyen. A találmány szerinti eljárás megvalósítható úgy is, hogy az elektródákat, ahogyan ez az 5. ábrán látható, 8 és 9 görgőként képezzük ki. Ennek a kiviteli formának az az előnye, hogy a görgők egyúttal az anyag továbbításáról is gondoskodnak. A 8 és 9 görgők a hegesztős ideje alatt állnak a szünetidőben pedig elvégzik az 1 és 2 nunkadarabok továbbítását. A szünetidő illetőleg a 8 és 9 görgők sebességének megfelelő beállításával sorozatpont illetőleg fönalhegesztést lehet igen jó minőséggel megvalósítani. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
