Direnç kaynak transformatörünün teknik özellikleri ve performansının kapsamlı analizi

Direnç kaynak transformatörleri yüksek kaynak verimliliğine, hızlı hıza, güçlü kaynaklamaya sahiptir, kaynak maliyetlerini düşürür ve çeşitli malzemelerin kaynaklanması için uygundur. Direnç kaynak transformatörleri, 50-60 Hz nominal frekanslı ve 1000 V'un altındaki voltajlı AC güç için uygundur. Esas olarak nokta kaynak makinelerinde, dikiş kaynak makinelerinde ve alın kaynak makinelerinde kullanılırlar.

I. Teknik özellikler

(1) Yüksek akım ve düşük voltaj proses özellikleri

Direnç kaynağı, ısı kaynağı olarak direnç ısısını kullanır. Kaynak makinesi trafosunun temel teknik özelliği, düşük voltajlı kaynakla birleştirilmiş yüksek akım (2000-40000A) kullanımıdır. İş parçası direnç değeri genellikle 100μΩ'dan az olduğundan, etkili kaynak elde etmek için ultra büyük akımla yeterli ısı üretilmelidir.

(2) Yüksek güç kontrol sistemi

Destekleyici kaynak invertör trafosu kapasitesi genellikle 50kVA'dan fazladır ve birincil sargının dönüş sayısını ayarlayarak güç çıkış kontrolü elde etmek için özel bir sargı tasarımı (tek dönüşlü veya çift dönüşlü yapı) benimsenmiştir. Bu tasarım kaynak invertör trafosu yapısını basitleştirse de kaynak invertör trafosu güç düzenlemesinin esnekliğini de sınırlar.

(3) Sürekli olmayan yük işletim özellikleri

Kaynak devresi benzersiz bir ön kapatma tasarımına sahiptir: mfdc kaynak transformatörü çalıştırılmadan önce, iş parçası sıkıştırma ve devre kapatma önceden tamamlanır. Bu çalışma modu, yüksüz enerji tüketimini ortadan kaldırır (flaş uç kaynak işlemi hariç) ve kaynak döngüsündeki yükleme ve boşaltma, konumlandırma, ön presleme ve diğer işlemlerin tümü güç kapalı durumda tamamlanır.

2. Teknik avantajlar

(1) Metalurjik kalite güvencesi

Nugget oluşum süreci tamamen plastik metal halka ile sarılır, bu da erime bölgesinin ve havanın fiziksel izolasyonunu gerçekleştirir, metalurjik reaksiyon sürecini etkili bir şekilde basitleştirir ve kaynak kalitesinin istikrarını sağlar.

(2) Mükemmel ısıdan etkilenen bölge kontrolü

Yoğunlaştırılmış ısıtma özellikleri (ısıtma süresi ≤ 0,1 saniye) ısıdan etkilenen bölge aralığını 0,5-2 mm'ye kadar kontrol ederek kalıntı gerilimi ve kaynak deformasyonunu önemli ölçüde azaltır. Çoğu iş parçasının kaynaktan sonra düzeltme ve ısıl işleme ihtiyacı yoktur.

(3) Olağanüstü ekonomik verimlilik

Kaynak malzemesi tüketimi (kaynak teli, kaynak çubuğu, koruyucu gaz vb.) gerekmez ve kaynak maliyeti geleneksel işleme kıyasla yaklaşık %40 oranında azalır. Ekipman yüksek derecede otomasyona sahiptir ve vardiya başına kaynak hacmi 800-1200 parçaya ulaşabilir.

(4) Çevresel avantajlar

Tüm süreçte açık alev veya duman emisyonu yoktur ve gürültü değeri ≤ 65dB (A) olup endüstriyel çevre koruma standartlarını karşılar. Kaynak makinesi trafosu özellikle otomatik üretim hattı entegrasyonu için uygundur ve çoklu işlem senkron çalışmasını gerçekleştirebilir.

3. Teknik sınırlamalar

(1) Kalite denetimi zorlukları

Olgun bir tahribatsız muayene sistemi henüz kurulmamıştır. Şu anda kalite esas olarak tahribatlı muayene ve proses izleme ile sağlanmaktadır, bu da proses kontrolünün zorluğunu artırmaktadır.

(2) Ortak performans kısıtlamaları

Nokta kaynaklı bindirme bağlantılarının yapısal kusurları vardır: kaynak çekirdeği etrafındaki açı, gerilim yoğunlaşmasına neden olur, bu da çekme dayanımının yaklaşık %15-20 oranında azalmasına neden olur ve yorulma ömrü, sürekli kaynakların yalnızca %60-70'i kadardır.

(3) Ekipman işletme ve bakım maliyetleri

Yüksek güçlü ekipmanın (tipik yapılandırma 400kVA) ilk yatırımı yüksektir ve tek fazlı AC kaynak makineleri şebeke dengesizliği sorunlarına neden olmaya eğilimlidir. Hassas servo sistemi bakımın karmaşıklığını artırır ve temel bileşenlerin (tristör modülleri gibi) değiştirme maliyeti toplam ekipman fiyatının %25'ini aşar.

4. Teknoloji Evrim Yönü

Yeni nesil direnç kaynak ekipmanları, aşağıdaki teknolojik yenilikler sayesinde mevcut sınırlamaları ortadan kaldırıyor:

Kızılötesi termal görüntüleme tabanlı gerçek zamanlı kalite izleme sisteminin geliştirilmesi

Eklem mikro yapısının iyileştirilmesi için darbeli akım teknolojisinin tanıtımı

Şebeke uyumluluğunu iyileştirmek için üç fazlı doğrultma teknolojisinin kullanımı

Bakım maliyetlerini azaltmak için modüler güç ünitelerinin tasarımı

Bu gelişmeler, direnç kaynağının yeni enerji araçlarının akü paketleri ve havacılık hassas parça üretimi gibi gelişmekte olan alanlarda daha geniş uygulama olanakları göstermesini sağlamıştır.