Návrh elektród a chladenie v strojoch na zváranie švov

V strojoch na zváranie švom sa namiesto štandardných hrotov na bodové zváranie používajú elektródy s kruhovým valcom. Priemer týchto valcov sa zvyčajne pohybuje od 50 mm do 600 mm, pričom najbežnejšie používané veľkosti sú od 180 mm do 250 mm. Hrúbka valca sa všeobecne pohybuje medzi 10 mm a 20 mm.

Kontaktná plocha valcovej elektródy môže mať jeden z nasledujúcich tvarov:

Valcový povrch

Sférický povrch

Kónický povrch (používa sa v špeciálnych prípadoch, ako sú prírubové spoje)

Valcové valčeky sa často vyrábajú s obojstrannými alebo jednostrannými skoseniami, najmä pre aplikácie, ako sú prírubové spoje. Šírka kontaktnej plochy (ω) sa mení s hrúbkou obrobku, zvyčajne sa pohybuje od 3 mm do 10 mm. Sférické valčeky majú polomer zakrivenia (R) medzi 25 mm a 200 mm.

Valcové valce sú široko používané na zváranie ocele a vysokoteplotných zliatin.

Sférické valčeky poskytujú lepší odvod tepla a hladšie prechody vtláčania, vďaka čomu sú vhodné na zváranie ľahkých zliatin, ako je hliník.

Spôsoby chladenia pre valcové elektródy

Aby sa predišlo prehriatiu a zachoval sa výkon elektródy, je počas nej nevyhnutné chladenie švové zváranie. Používajú sa dva hlavné typy chladiacich systémov:

Vonkajšie chladenie:

Na zváranie neželezných kovov a nehrdzavejúcej ocele zvyčajne postačuje čistá voda z vodovodu.

Na zváranie bežnej ocele sa bežne používa 5% roztok bóraxu, aby sa zabránilo hrdzi.

Vnútorné cirkulačné chladenie:

Používa sa najmä v strojoch určených na zváranie hliníkových zliatin, táto metóda cirkuluje vodu v elektróde.

Vnútorné chladiace systémy sú síce efektívnejšie, ale aj štrukturálne zložité a nákladnejšie.

Optimalizácia na základe aplikácie

Výber vhodnej konštrukcie valca a spôsobu chladenia je rozhodujúci pre efektívne zváranie švom:

Pre železné materiály a vysokoteplotné zliatiny zvyčajne postačujú valcové valce s vonkajším chladením.

Pre neželezné kovy alebo kovy citlivé na teplo, ako sú zliatiny hliníka alebo horčíka, sa odporúčajú guľové valce spárované s vnútornými systémami vodného chladenia.

Správna kombinácia geometrie valca, šírky kontaktu a stratégie chladenia zaisťuje konzistentnú kvalitu zvaru, predlžuje životnosť elektródy a pomáha predchádzať tepelnej deformácii počas zvárania.