Wanneer weerstandslassen de plek raakt

Yaskawa staat bekend als de gevestigde marktleider op het gebied van robotlassen en is geen onbekende in de nuances van automatisering van booglassen. Robuust en betrouwbaar, het proces van booglassen via het gebruik van industriële robots is de afgelopen decennia geëvolueerd en voldoet effectief aan uiteenlopende productiebehoeften. Hoewel deze gebruikelijke methode om metalen onderdelen samen te voegen ongelooflijk sterke onderdelen met veel flexibele opties creëert, heeft het ook zijn nadelen.

Het valt niet te ontkennen dat automatisering van booglassen veel verbruiksartikelen gebruikt, zoals draad en gas. Hoewel effectief, brengt dit type lijmverbinding een nieuw niveau van potentieel gevaarlijk materiaal in het spel, samen met de lopende verbruikskosten. Bovendien creëert het gerobotiseerde booglasproces een zeer hoog niveau van UV-stralen die bepaalde veiligheidsmaatregelen vereisen.

Deze redenen, bovenop mogelijk lange cyclustijden en vereisten voor metaaldikte, doen de vraag rijzen of er een betere lasmethode zijn voor bepaalde taken.

Puntlassen
Napoleon Hill, een van de oorspronkelijke motiverende verkopers van het midden van de 20e eeuw, zei altijd:"Uit weerstand komt kracht". Dat adagium heeft misschien niemand snel rijk gemaakt, zoals Hill beloofde, maar het bevat veel waarheid in het lassen van vandaag.

Weerstandlassen - met name "puntlassen" - is een populaire oplossing voor het verbinden van metalen in de automobielindustrie en andere fabrikanten voor vele jaren. Deze methode, die wordt bereikt door een elektrische stroom tussen lagen metaal door te laten gaan terwijl er druk wordt uitgeoefend, creëert een sterke metaalverbinding die een "nugget" wordt genoemd op het punt van uitvoering. Het kan ook worden aangepast door wielachtige elektroden te gebruiken die langs een naad lopen voor een langere las. Hoewel deze methode eenvoudig van aard is, biedt deze methode bepaalde toepassingen grote voordelen:

Kosteneffectief
Omdat er geen vulmiddel of beschermgas wordt gebruikt bij puntlassen, worden de kosten per las en het gewicht snel verlaagd door de verbruiksmaterialen te beperken. Omgekeerd kan booglassen mondstukken en tips van de toorts verbruiken. Bij weerstandslassen heeft een puntlaspistool tips die kunnen worden aangepast om ze meerdere keren op te knappen voordat ze moeten worden vervangen.

Meestal zijn de onderdelen die worden gebruikt voor puntlassen gestempeld, wat meestal meer is goedkoper dan machinaal bewerkte onderdelen. Het gebruik van gestempelde onderdelen voegt ook een ander niveau van consistentie toe aan het proces, wat bijdraagt ​​aan de kostenbesparingen. De kosten van booglassen en puntlassystemen zijn redelijk vergelijkbaar, maar beide zijn veel goedkoper dan de laseralternatieven.

Veiliger
Bij booglasmethoden, zoals MIG- of TIG-lassen, komt veel UV-licht vrij dat schadelijk is voor huid en ogen. Gebruikers dienen zich hiertegen te beschermen met oogbescherming, zoals een laskap. De booggordijnen rond lassers en robots worden beschouwd als secundaire bescherming en er mag niet op worden vertrouwd voor volledige veiligheid bij het observeren van een las in actie.

Hoewel puntlassen enkele vonken produceert, is het veel minder dan die van MIG-lassen, die mogelijk gaten in sommige materialen kunnen verbranden. Over het algemeen kan de beveiliging worden vereenvoudigd, omdat het de vlamboog niet hoeft te verminderen en evenmin dezelfde hoeveelheid vonken en spatten hoeft te beheersen.

Schoner
Bij puntlassen is er inherent veel minder lasspatten die de afwerking van een onderdeel en de vloer van de werkcel kunnen aantasten. Evenzo worden de dampen drastisch verminderd en wordt ook de rook geminimaliseerd. Aan de andere kant kunnen booglasspatten problemen veroorzaken met de uiterlijke kenmerken van onderdelen, of het omgaan met gevreesde "lasbessen" die voor altijd rond kunnen rammelen in een afgesloten onderdeel.

Esthetiek bij puntlassen is consistent en schoon, terwijl bij booglassen het maken van een mooie lasnaad soms een uitdaging kan zijn. Alle gepuntlaste onderdelen zijn dubbellaags en de las is in wezen verborgen in het lichaam van het onderdeel, in plaats van een zeer zichtbare naad te produceren.

Ook zal de lastimer vergelijkbaar zijn in afmetingen en aansluitingsvereisten voor de booglasstroombron. Een ton met draad en kabelgoot in de werkcel is echter niet langer nodig en de rommelige ruimer kan soms worden vervangen door een tipdresser voor een puntpistool.

Consistent
Gepuntlaste onderdelen ondergaan minder onderdeelvervorming als gevolg van een lagere warmte-inbreng en ze hebben een zeer hoge herhaalbaarheid. De onderdelen zijn over het algemeen ook lichter, omdat ze hol kunnen zijn na het combineren van twee gestempelde onderdelen. Er hoeft geen rekening te worden gehouden met toevoegmetaalmetallurgie, waardoor het proces relatief vergelijkbaar is voor ongelijksoortige onderdelen.

Sneller
Een typische knijptijd bij het puntlassen duurt slechts een korte, gedeeltelijke seconde, en een robot kan zeer snel van plek naar plek gaan. Er is geen oppervlaktevoorbereiding vereist, waar booglassen gevoelig voor kan zijn. De voortbewegingssnelheid van een MIG-toorts wordt beperkt door het toevoegmateriaal, de warmte-inbreng en andere variabelen. Hoewel sommige handmatige booglasprocessen erg moeilijk te automatiseren zijn, afhankelijk van de toegankelijkheid en de grootte van de onderdelen, kan bijna elke puntlastoepassing worden geautomatiseerd. Over het algemeen kan de potentiële fabricagetijd van een onderdeel met bijna de helft worden verminderd door gebruik te maken van de puntlasmethode.

Uitdagingen
De grootste uitdaging bij puntlassen is dat het te lassen onderdeel ontworpen moet zijn voor puntlassen, waardoor het puntpistool gemakkelijk toegang heeft tot beide zijden van het onderdeel om de juiste stroom en druk uit te oefenen. Evenzo is de metaaldikte meestal beperkt tot ongeveer 3 mm per plaat.

Sommige onderdelen zullen nooit geschikt zijn voor puntlassen, afhankelijk van hun dikte en de vereiste schuifsterkte. Ook kunnen onderdelen die volledig moeten worden afgedicht (vloeistoftanks, drukdelen etc.) niet worden gepuntlast. Soms kunnen lijm en kit bijdragen aan de stijfheid en sterkte van het onderdeel, maar dit voegt een extra stap toe aan het proces.

Puntlassen vereist andere expertise dan booglassen, hoewel het over het algemeen eenvoudiger is. Maar ondanks de intelligentie van de huidige robotsoftware, kan deze het ontwerp en de uitvoering niet vervangen die een goed opgeleide lasingenieur met beide systemen kan bieden.

Samenvatting
Voor onderdelen met een hoog volume die kunnen worden gestempeld, kan puntlassen een ideale oplossing zijn. Het kan de kosten, het gewicht en de cyclustijd verlagen, terwijl de veiligheid, consistentie, esthetiek en netheid toenemen met een goed systeem. Het is weer een automatiseringstool in de spreekwoordelijke gereedschapstas om het concurrentievermogen te vergroten en de toekomst te winnen!