Weerstandslassen: De Betrouwbare Keuze voor Hoogwaardig Robotisch Metaalverbinden

Bekend als de gevestigde marktleider voor robotisch lassen, is Yaskawa geen vreemde voor de nuances van booglasautomatisering. Robuust en betrouwbaar, het proces van booglassen via het gebruik van industriële robots heeft zich de afgelopen decennia ontwikkeld, effectief aan diverse productiebehoeftes voldaan. Hoewel deze gangbare methode van metaalstukken verbinden ongelooflijk sterke delen creëert met veel flexibele opties, heeft het ook zijn afwegingen.

Er is geen manier om het feit te ontlopen dat booglasautomatisering veel verbruiksmaterialen gebruikt, zoals draad en gas. Hoewel effectief, brengt dit type lijmverbinden een nieuw niveau van potentiëel gevaarlijk materiaal in spel, samen met de lopende verbruikskosten. Bovendien creëert het robotische booglasproces een zeer hoog niveau van UV-straling dat bepaalde veiligheidsvoorzorgsmaatregelen vereist.

Deze redenen, bovenop potentiëel lange cyclus tijden en metaaldikte eisen, laten de vraag rijzen of er een betere lasmethode voor bepaalde taken kan zijn.

Puntlassen
Napoleon Hill, een van de oorspronkelijke motivationele oplichters van de mid-1900's, zei: “Uit weerstand komt kracht”. Dat gezegde heeft misschien niemand snel rijk gemaakt zoals Hill beloofde, maar het bevat veel waarheid in het lassen van vandaag.

Weerstandslassen – specifiek “puntlassen” – is al jaren een populaire metaalverbindingsoplossing voor automotive en andere fabrikanten. Volbracht door een elektrische stroom door te laten lopen tussen lagen metaal terwijl druk wordt toegepast, creëert deze methode een sterke metaalbinding genaamd een “knobbel” op het uitvoeringspunt. Het kan ook gewijzigd worden door wiel-vormige elektroden te gebruiken die langs een naad lopen voor een langere las. Hoewel simpel in aard, biedt deze methode specifieke toepassingen grote voordelen:

Kosteneffectief
Omdat er geen vulmetaal of beschermingsgas gebruikt wordt bij puntlassen, worden kosten per las en gewicht snel gereduceerd door de verbruiksmaterialen te beperken. In tegenstelling kan booglassen branderhoofden en pointjes verbruiken. Bij weerstandslassen heeft een puntpistool pointjes die hersteld kunnen worden meerdere keren voordat ze vervangen hoeven te worden.

Typisch zijn de onderdeelstukken die voor puntlassen gebruikt worden, gestampt, wat doorgaans goedkoper is dan bewerkte onderdelen. Het gebruik van gestampt onderdelen voegt nog een niveau van consistentie toe aan het proces, wat bijdraagt aan de kostenbesparing. Kosten van booglas- en puntlasystemen zijn redelijk vergelijkbaar, maar beide zijn veel goedkoper dan laseralternatieven.

Veiliger
Booglasmethoden, zoals MIG of TIG lassen, creëren een grote hoeveelheid UV-licht dat schadelijk is voor huid en ogen. Gebruikers moeten zich hiertegen beschermen met oogbescherming, zoals een lashelm. De booggordijnen rondom lassers en robots worden beschouwd als secundaire bescherming, en ze zouden niet vertrouwd moeten worden voor volledige veiligheid bij het observeren van een las in actie.

Hoewel puntlassen enkele vonken produceert, is dit veel minder dan die van MIG lassen, die potentiëel gaten in sommige materialen kunnen branden. Over het algemeen kan beveiliging vereenvoudigd worden, aangezien het niet de boogflits hoeft te reduceren, noch dezelfde hoeveelheid vonken en spatter hoeft te controleren.

Schoner
Bij puntlassen is er inherent veel minder lasseruimte die de afwerking van een onderdeel en de vloer van de werkcel kan besmetten. Evenzo worden rookgassen drastisch gereduceerd en rook geminimaliseerd. Aan de andere kant kan booglas spatter problemen veroorzaken met onderdeelcosmetica, of omgaan met de geduchte “lasbessen” die voor eeuwig in een gesloten onderdeel kunnen rammelen.

Esthetiek bij puntlassen is consistent en schoon, terwijl bij booglassen het creëren van een mooie lasnaad soms uitdagend kan zijn. Alle puntgelaste onderdelen zijn dubbellaags, en de las is essentieel verborgen binnen de carrosserie van het onderdeel, in plaats van een hoog zichtbare naad te produceren.

Ook is de lastimer vergelijkbaar in grootte en aansluitvereisten met de booglas stroombron. Echter, een vat met draad en geleiding binnen de werkcel zal niet meer nodig zijn, en de rommelige reamer kan soms vervangen worden door een pointjesdresser voor een puntpistool.

Consistent
Puntgelaste onderdelen ervaren minder onderdeeldeformatie door lagere hitte-invoer, en ze hebben een zeer hoge herhaalbaarheid. De onderdelen zijn ook doorgaans lichter gewicht, omdat ze hol kunnen zijn na het combineren van twee gestampt onderdelen. Er is geen vulmetaal-metallurgie te overwegen, wat het proces relatief vergelijkbaar maakt voor ongelijksoortige onderdelen.

Sneller
Een typische puntlas-klemtijd duurt slechts een fractie van een seconde, en een robot kan van punt naar punt heel snel bewegen. Er is geen oppervlaktevoorbereiding vereist, waar booglassen gevoelig voor kan zijn. De reissnelheid van een MIG branderhoofd is beperkt door het vulmetaal, hitte-invoer en andere variabelen. Terwijl sommige handmatige booglasprocessen moeilijk te automatiseren kunnen zijn afhankelijk van toegankelijkheid en onderdeelgrootte, kan vrijwel elk puntlastoepassing geautomatiseerd worden. Over het algemeen kan de potentiële fabricatietijd voor een onderdeel met bijna de helft worden gereduceerd met de puntlasmethode.

Uitdagingen
De grootste uitdaging bij puntlassen is dat het onderdeel dat gelast wordt, ontworpen moet zijn voor puntlassen, zodat het puntpistool gemakkelijk toegang heeft aan beide kanten van het onderdeel om de juiste stroom en druk toe te passen. Evenzo is de metaaldikte doorgaans beperkt tot ongeveer 3 mm per plaat.

Sommige onderdelen zullen nooit geschikt zijn voor puntlassen, afhankelijk van hun dikte en de vereiste schuifsterkte. Ook onderdelen die volledig gedicht moeten zijn (vloeistof tanks, drukonderdelen, etc.) kunnen niet puntgelast worden. Soms kunnen lijm en kit bijdragen aan de onderdeelrigiditeit en sterkte, maar dit voegt een extra stap aan het proces toe.

Puntlassen vereist andere expertise dan booglassen, hoewel doorgaans eenvoudiger. Maar, ondanks de intelligentie van de hedendaagse robotsoftware, kan het het ontwerp en de uitvoering die een goed getrainde lasingenieur kan bieden met beide systemen niet vervangen.

Samenvatting
Voor hoog-volume onderdelen die gestampt kunnen worden, kan puntlassen een ideale oplossing zijn. Het kan kosten, gewicht en cyclus tijd verlagen, terwijl het veiligheid, consistentie, esthetiek en schoonmaak vergroot met een goed systeem. Het is nog een automatiseringstool in de proverbiale gereedschapstas om concurrentiekracht te vergroten en de toekomst te winnen!