191003. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés ponthegesztés vezérlésére
zása cselén is állandó marad, így a hegesztési eljárások eredményességének biztosítéka. .E módszer alkalmazása a hegesztési idő szabályozására jelentős előnyökkel jár, mindenekelőtt azzal, hogy a berendezés nagymértékben önszabályozóvá válik. A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők : Az ellenállás-függvény idő szerinti integráljának egy és ugyanazon értékre történő beállításával leire tővé válik különböző vastagságú lemezek hegesztése, a kiválasztott lemezvastagságokkal szembeni túlzott érzékenység nélkül. Lehetővé válik továbbá különböző vastagságú lemezek kombinációjának valamint változó számú lemezrétegek hegesztése. A találmány szerinti eljárás a hegesztés idejét úgy határozza meg, hogy lehetővé válik egymáson rosszul felfekvő lemezek és alkatrészek összehegesztése is. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy kiküszöböli a hegesztőáram például több szomszédos hegesztési ponton át történő megoszlását, valamint az elektróda felületek elhasználódás miatt bekövet kező változásának kihatását. Lehetőség nyílik az elektródák és a hegesztendő felületek szennyezettsége által okozott behatások önműködő kompenzálására. A találmány szerinti eljárás külön átállítás nélkül alkalmas felületkezelt lemez, például horganyzott lemezek hegesztésére is. Ezenkívül 25%-kal nő az egy elektródakészlettel kialakított hegesztési pontok száma. Mivel az olvadt fém hegesztési helyről történő kifröccsenése esetén az elektródák közötti ellenállás ugrásszerűen lecsökken, az ellenállás-függvény integráljának értéke jelentősen nő és ekkor a szabályozás korábban megszakítja a hegesztési folyamatot. Ezáltal csökken az olvadt és kifröccsent fémcseppek száma is, amelyek a gyakorlatban általában nem kívánatosak. Ez különösen előnyös keskeny peremek valamint lemezszélek hegesztésénél, ahol a fémkifolyás veszélye erősen megnő. A találmányt a továbbiakban a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábrán a három jellemző szakaszra bontott hegesztési ellenállás lefutása látható, az idő függvényében, a 2. ábrán a hegesztési ellenállás időbeli lefolyása látható az olvadt fém kifröccsenése esetén, a 3. ábra az ellenállás-függvény idő szerinti integráljának és különbségi terület integráljának fogalmát magyarázza, a 4. ábrán programozott és nem konstans hegesztőáram időbeli lefutása látható, az 5. ábrán szabályozott hegesztőáram időbeli lefutása látható, és a 6. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés blokkvázlata. Az 1. ábrán hegesztési R ellenállás időbeli lefolyása látható kis széntartalmú acéllemezek hegesztése esetén. A R ellenállás Rp átmeneti ellenállás és Rm anyagellenállás összegével egyenlő. A R ellenállás időbeli lefolyását három, az ellenálláshegesztésre jellemző tartományra oszthatjuk fel. Az első szakasz a Rp átmeneti ellenállás megszűnésének szakasza, és a hegesztőáram megindulásától tmin időpontig tart, amely időpontban az ellenállás3 2 görbének R[tiin értékű helyi minimuma van Ebben a viszonylag rövid periódusban, amely vékony, kb. 1 mm vastag lemezek hegesztése esetén kb. 0,04 s ír tart, az egymással érintkező lemezek és hegesztő elektródák közötti átmeneti ellenállás csaknem megszűnik, és egy adott értéken gyakorlatilag állandósul A második szakasz a melegítési szakasz, amely tmin és tmax időpontok között helyezkedik el, és az ellenállás görbének t,naK időpontjban Rmax értékű helyi maximuma van. Ebben a szakaszban a hegesztendő alkatrészek annyira felmelegednek, hogy megolvadnak és megkezdődik a fémek összehegedése. A harmadik szakasz a hegesztési pont növekedésének szakasza, amely t^ax időpont és a hegesztőáram megszakadását jelentő t? időpont között tart és amely szakaszt hegesztési időnek nevezzük. Ebben a szakaszban a hegesztett kötés a fémek olvadásának első jelétől a hegesztési pont teljes kiterjedéséig növekedik. Megállapítottuk, hogy ez a jól hegeszthető anyagok hegesztési minőségét túlnyomórészben meghatározó hegesztési pontméret mindenekelőtt attól a közölt energiamennyiségtől függ, amelyet a hegesztési eljárás harmadik szakaszában juttatunk a hegesztési helyhez. Annak alapján, hogy ebben a tartományban szinte kivétel nélkül állandó, beállított hegesztési I áramerősséggel hegesztőnk, ez az energia a tZR^dt Aflf = •max összefüggés alapján számítható és főleg a •z Rdt •max integrál értékétől függ. Ez az az integrál, amelyet a hegesztési pont növekedésének mértékéül és így a hegesztési idő szabályozására használhatunk fel. Ismeretes, hogy a hegesztési gyakorlatban egyes esetekben, így például karosszériák gyártásánál igen gyakorta előfordul, hogy energia túladagolás következtében vagy más okból az olvadt fém kifröccsen a hegesztési pont területéről. Ez a jelenség általában hátrányos, mivel a hegesztési pont olvadt fémtartalma csökken, azonkívül a felületen mély nyomok keletkeznek, ezáltal csökken a kötés minősége és az olvadt fémnyomok megnehezítik a későbbi kezelést, szenynyezik a hegesztendő alkatrészeket, a gépet és a környezetet. A fém kifröccsenése pillanatában vagy közvetlenül előtte tehát a hegesztési folyamatot be kell fejezni, mivel folytatásának gyakorlatilag nincs értelme, Ismert az is, hogy az ilyen fém kifröccsenés a hegesztési ellenállás hirtelen csökkenését okozza. Ha a hegesztés szabályozására a Tz Rdt •max integrál értéket alkalmaznánk hagyományos módon; ez azt jelentené, hogy a hegesztés folyamata mindaddig tart, amíg a fenti integrál értéke egy előzőleg meghatározott értéket elér. A fém kifröccsenése sem a hegesztési idő csökkenését, sem a hegesztés megszakítását nem idézné elő, hanem éppen ellentétes értel91.00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
