1. Principio de soldadura por proyección
La soldadura por proyección es un método de soldadura eficiente que permite realizar soldaduras multipunto simultáneamente. Puede utilizarse como alternativa a la soldadura por arco, la soldadura fuerte y la mordida.
Este método tiene la ventaja de una alta velocidad de procesamiento con un bajo consumo y sólo requiere energía.
En comparación con la soldadura por puntos, la soldadura por proyección se diferencia en que implica el procesamiento previo de puntos convexos en la placa o el uso de perfiles y chaflanes que concentran la corriente en el material de soldadura como puntos de contacto durante la soldadura.
Durante el proceso de soldadura, la presión y la densidad de corriente por unidad de área aumentan a través del contacto con los puntos convexos, lo que ayuda a eliminar la película de óxido en la superficie de la placa, concentrar el calor, reducir la deriva y disminuir la distancia entre centros en la soldadura por puntos. Esto permite realizar soldaduras convexas multipunto de una sola vez, mejorando la productividad y reduciendo la deformación por deformación de las juntas.
En la fabricación de carrocerías de automóviles, las tuercas de soldadura por proyección (tuercas con orejetas) normalmente se sueldan a placas delgadas, lo que permite un montaje sencillo y solo requiere apretar los pernos, lo que mejora la eficiencia del montaje.
La soldadura por proyección es una técnica de soldadura por resistencia en la que una o más proyecciones elevadas se preprocesan sobre la superficie de una pieza para hacer contacto con la superficie de otra pieza. Luego se aplica una corriente eléctrica, lo que hace que las proyecciones se calienten y finalmente colapsen, formando una junta soldada.
La soldadura por proyección es una variación de la soldadura por puntos.
Se utiliza principalmente para soldar piezas estampadas de acero con bajo contenido de carbono y acero de baja aleación. El rango de espesor ideal para soldar por proyección una placa está entre 0,5 y 4 mm, mientras que la soldadura por puntos se recomienda para espesores inferiores a 0,25 mm.
Con el crecimiento de la industria automotriz, la soldadura por proyección, con su alta productividad, se ha utilizado ampliamente en la producción de componentes automotrices.
2. Clasificación de la soldadura por proyección.
La soldadura por proyección se puede clasificar en varios tipos, incluida la soldadura por proyección de un solo punto, la soldadura por proyección multipunto, la soldadura por anillo, la soldadura en forma de T, la soldadura por proyección por rodillo y la soldadura cruzada con alambre.
3. Tres etapas de formación de colisiones.
La soldadura por proyección es un método de soldadura por resistencia que implica el preprocesamiento de uno o más puntos de partida convexos en la superficie de una pieza para hacer contacto con la superficie de otra pieza. Luego, las piezas de trabajo se presurizan y se calientan mediante electricidad, lo que hace que los puntos convexos colapsen y formen una junta soldada.
La formación de juntas de colisión es similar a la soldadura por puntos y la soldadura por costura y se puede dividir en tres etapas: precarga, calentamiento eléctrico y cristalización por enfriamiento.
1. Etapa de precarga.
Bajo la influencia de la presión del electrodo, la superficie de unión entre la proyección y la placa inferior se expande, estabilizando el área conductora de la zona de soldadura y rompiendo la película de óxido en la superficie de unión, lo que resulta en una fuerte conexión física.
2. Encienda la etapa de calentamiento.
El proceso de soldadura consta de dos etapas: la etapa de trituración y la etapa de nucleación.
Después de aplastar la proyección y pegar las dos placas, se forma una gran área de calentamiento.
A medida que avanza el calentamiento, la fusión de los puntos de contacto individuales se expande, dando como resultado la formación de un núcleo de fusión y una zona plástica de tamaño suficiente.
3. Etapa de cristalización por enfriamiento.
El proceso de nucleación es similar al proceso de soldadura por nucleación después de que se apaga la corriente de nucleación.
4. Factores que afectan la calidad de la soldadura por proyección.
Corriente de soldadura: La cantidad de corriente requerida para cada punto de soldadura en la soldadura por proyección es menor que la cantidad requerida para la soldadura por puntos del mismo punto. Se considera que la corriente máxima es la corriente que no provoca una extrusión excesiva del metal bajo una presión adecuada del electrodo. La corriente mínima es la corriente que puede derretir la proyección antes de que se aplaste por completo. La elección de la corriente de soldadura se basa principalmente en el material y el espesor de la pieza de trabajo. En la soldadura por proyección multipunto, la corriente total de soldadura es la suma de la corriente requerida por cada proyección.
Presión del electrodo: La presión del electrodo debe hacer que las proyecciones colapsen cuando alcancen la temperatura de soldadura y garantizar un ajuste perfecto entre las dos piezas de trabajo. Si la presión del electrodo es demasiado alta, las proyecciones colapsarán prematuramente, reduciendo la efectividad de la soldadura por proyección y debilitando la resistencia de la unión debido a la disminución de la densidad de corriente. Por otro lado, una presión insuficiente puede provocar salpicaduras excesivas. El tamaño de la presión del electrodo afecta tanto a la absorción como a la disipación de calor. La presión del electrodo debe determinarse en función del material y el espesor de la pieza de trabajo. Normalmente se puede calcular como 1,5 veces la suma de todos los puntos, siempre y cuando la reducción de la proyección no sea superior al 10% cuando se apaga la alimentación.
Punto de fallo de presión del electrodo: El punto de fallo de presión del electrodo está entre 500 y 800 N para una placa de 1 mm de espesor y entre 5000 y 6000 N para una placa de 5 mm de espesor.
Tiempo de soldadura: Esto se refiere al tiempo que se aplica potencia de soldadura a un punto. El tiempo de activación de la soldadura para la soldadura por proyección es mayor que el de la soldadura por puntos. Para reducir el tiempo de soldadura, se debe aumentar la corriente de soldadura, pero una corriente excesiva puede provocar sobrecalentamiento y salpicaduras. Para un material y un espesor de pieza determinados, el tiempo de activación de la soldadura debe determinarse en función de la corriente de soldadura y la rigidez de la proyección. Normalmente, el tiempo de conexión para la soldadura de un solo punto es de entre 0,5 y 2,5 segundos. Para piezas de trabajo de más de 3 mm de espesor, se pueden utilizar varios tiempos de conmutación, como de 3 a 5 veces, cada uno con una duración de 0,04 a 0,8 segundos, con períodos intermitentes de 0,06 a 0,2 segundos, para evitar el sobrecalentamiento de los puntos individuales.
Potencia de soldadura: La energía eléctrica necesaria para soldar cada punto varía según el espesor de la pieza. Para una pieza de 1 mm de espesor, la potencia requerida está entre 40 y 50 KW, y para una pieza de 3 mm de espesor, la potencia requerida está entre 80 y 100 kW. Al soldar piezas con el mismo metal, el saliente debe perforarse en la parte más gruesa. Al soldar metales diferentes, la proyección debe perforarse en la pieza con mayor conductividad para obtener el equilibrio térmico entre las dos piezas.
5. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la soldadura por proyección?
Ventajas de la soldadura por proyección:
- Se pueden soldar múltiples puntos de soldadura en un proceso, limitado únicamente por la capacidad de control para ajustar la corriente y la fuerza.
- La soldadura por proyección permite soldar bridas estrechas ya que tiene una gran concentración de corriente y oportunidades limitadas de desviación en el punto de soldadura, con un espaciado más estrecho entre los puntos de soldadura en comparación con la soldadura por puntos.
- La superficie de contacto del electrodo en la soldadura por proyección es mayor que su proyección y también mayor que la superficie de contacto del electrodo utilizada en la soldadura por puntos con el mismo diámetro de pepita, lo que resulta en un menor mantenimiento del electrodo debido a la reducción de la densidad de corriente.
- La soldadura por proyección se puede aplicar a metales demasiado gruesos para conexiones de soldadura por puntos de resistencia (RSW).
- El tamaño y la posición de la proyección se pueden seleccionar de manera flexible, permitiendo una relación de espesor entre la proyección y la pieza de trabajo de 6 (o mayor) a 1. Esto a veces es difícil de lograr con soldadura por puntos para trabajos con una relación de espesor de aproximadamente. 3. a 1.
- El proceso se puede utilizar para uniones a prueba de fugas, como en la soldadura por proyección de anillos.
Desventajas de la soldadura por proyección:
- Se requerirán procesos adicionales a menos que la pieza pueda presionarse para darle la forma deseada formando una o más protuberancias en una pieza de trabajo.
- La alineación de la pieza de trabajo y el control del tamaño de la protuberancia (especialmente su altura) se deben mantener dentro de tolerancias estrictas para garantizar una calidad uniforme de la junta de soldadura cuando se utiliza el mismo electrodo para soldar múltiples juntas de soldadura a la vez.
- Al realizar soldadura por proyección de múltiples uniones soldadas simultáneamente, la distribución de la proyección está restringida por la ruta de derivación actual, que puede no estar alineada con la posición deseada.
