De remedie voor enkele veelvoorkomende problemen met het hechten van elektroden

Waarom ontstaan ​​er hechtingsproblemen — en wat kunnen we doen om ze te voorkomen?

Onlangs hebben we veel gesproken over de verschillende materialen die kunnen worden gebruikt voor weerstandspuntlaselektroden - materialen die, alleen of in combinatie, bestand moeten zijn tegen hoge stromen en grote perskrachten. Maar dat is natuurlijk niet het hele verhaal. Zelfs als je een 100% geïnfiltreerde koperen wolfraamelektrode hebt, in een verhouding van bijvoorbeeld 30% koper en 70% wolfraam, die het beste van beide materialen biedt - dat wil zeggen, de uitstekende stabiliteit en sterkte van wolfraam bij hoge temperaturen, en de geweldige thermische en elektrische geleidbaarheid van koper. . . zelfs dan kan het mis gaan.

Dat komt omdat u naast het kiezen van de materialen voor uw puntlaselektrode ook een goed elektrodeontwerp en een goede constructie moet hebben als u consistente, hoogwaardige lassen wilt krijgen - om nog maar te zwijgen van de langste levensduur van uw elektrode-investering. U hebt niet alleen de juiste materialen en punt- en schachtprofielen nodig, maar ook een goede hechting bij de vervaardiging van de elektrode zelf.

Waarom het hechten van elektroden belangrijk is

Gebreken in het ontwerp en de hechting van de elektrode kunnen variaties in de laskwaliteit van eindproducten veroorzaken, waaronder zwakke of defecte lassen. Dit komt omdat defecte verbindingen in de elektroden zelf de thermische geleidbaarheid verminderen en ervoor zorgen dat de elektrische weerstand van de elektrode fluctueert. Deze tekortkomingen kunnen ook de levensduur van de elektrode verkorten, waardoor vaker reparatie of vervanging nodig is.

Elektroden gemaakt van wolfraam- of molybdeenlegeringen met een koperen as zijn bijvoorbeeld geweldig voor veel weerstandspuntlastoepassingen. Wolfraam en molybdeen hebben immers een hoog smeltpunt en zijn stabiel bij hoge temperaturen, terwijl een koperen elektrodeschacht de warmte snel afvoert. Er ontstaan ​​echter problemen wanneer een fabrikant deze legeringen aan hun koperen schacht verbindt door middel van een soldeerproces.

Wanneer de soldeervuller niet gelijkmatig wordt verdeeld bij de verbinding tussen het elektrodemateriaal en de elektrodehouder, resulteert dit in holtes die een impact hebben op de elektrische weerstand en de thermische geleidbaarheid verminderen. Het eindresultaat is een inconsistente hechtkwaliteit, waarbij de holtes het effectieve hechtgebied van de elektrode verkleinen. Bovendien kunnen holtes veroorzaakt door onvoldoende capillaire werking of onjuiste uitlijning van de onderdelen tijdens het soldeerproces ook de hechtsterkte van elektroden verminderen.

Problemen met het verwarmen van de elektrodepunt zijn een ander probleem dat kan worden veroorzaakt door tekortkomingen in de elektrodebinding. Dat komt omdat wanneer lasstroom door een elektrode gaat, de geproduceerde warmte wijdverbreid is - het bevindt zich in het lichaam van het elektrodelichaam, de elektrodepunt, de punt-naar-onderdeel-interface, de onderdelen die worden gelast en de onderdeel-naar- deelinterface. Bij elke volgende las wordt de restwarmte in de elektrodepunt opgebouwd voordat deze stabiliseert op een gemiddelde waarde, afhankelijk van de lassnelheid en de lasenergie.

Hoewel restwarmte van de punt meestal niet zo'n groot probleem is wanneer u handmatig – en dus met een lage snelheid – aan het lassen bent, kan het een groot probleem zijn in geautomatiseerde lasomgevingen, waar de lassnelheid één las per seconde of sneller kan bereiken. Hier kan restwarmte van de elektrodepunt lasproblemen veroorzaken, zoals:

• Verhoogde vervorming van onderdelen
• Gedeeltelijk kraken
• Snelle tip-oxidatie
• Snel materiaal/plating opbouw op de punt
• Verlaagde lassterkte
• Ernstige plakkerigheid van de uiteinden
• Ernstige slijtage van de tipgeometrie
• Kortere levensduur van de tip

Een te hoge lasstroomdichtheid kan ook leiden tot ernstig vastzitten van de elektroden, vervorming van het tipgebied en buiging in de lengte van de tip - die allemaal op hun beurt het hechtvermogen van elektroden verminderen. Bovendien kunnen oppervlakteverontreinigingen zoals olie, vet, roest/oxiden, kalkaanslag of vuil een barrière vormen die goed solderen bij de fabricage van de elektroden verhindert, wat ertoe leidt dat het elektrodemateriaal daadwerkelijk uit de schacht valt.

Hoe een defecte elektrodebinding te voorkomen

Gelukkig kunnen we veel van de hierboven genoemde problemen helpen door een naadloze verbinding tussen elektrode en as te creëren. Met een betere methode om een ​​elektrode aan de houder te hechten, krijgt u een consistentere elektrische weerstand en thermische geleidbaarheid, meer reproduceerbare lasprestaties en een langere levensduur van de elektrode. Een dergelijke naadloze verbindingsmethode is de niet-defecte binding (NDB) van elektrodeassemblages gemaakt van wolfraam, molybdeen en hun legeringen, waaronder koperwolfraam, zilverwolfraam en zilverwolfraamcarbide.

Een naadloos verbonden elektrode is er een zonder vulmiddel tussen de schacht en de elektrodepunt, voor een verbinding die bijna 100% is - waardoor een effectiever hechtgebied ontstaat dat op zijn beurt een sterkere en consistentere las tussen de werkstukken produceert. Bovendien optimaliseren naadloos verbonden elektroden de thermische cycli, om de warmtebelasting en het elektrodeverbruik te verminderen.

In het geval van NDB behoudt de methode de kenmerken van de componenten van het elektrodemateriaal terwijl de materialen in een mal worden versmolten tot een binding van slechts enkele micrometers. In tegenstelling tot gesoldeerde elektroden, bieden NDB-elektroden een constante thermische geleidbaarheid en elektrische weerstand dankzij de naadloze verbinding tussen de elektrode en de as.

Plaats de elektrode hecht daar met materiaalkeuze

Zonder het juiste ontwerp en de juiste constructie van de laselektrode kan uw eindproduct worden geplaagd door productievertragingen als gevolg van procesinefficiëntie, defecte elektroden of zwakke lassen. Een goede hechting van uw elektroden - met behulp van een proces zoals NDB - is net zo belangrijk als uw materiaalkeuze om een ​​consistente laskwaliteit, minimale hechting van de elektroden en een maximale levensduur van de elektroden te garanderen.

Simpel gezegd, hoe beter de hechting tussen de materialen waaruit de elektroden bestaan, hoe beter en reproduceerbaarder uw lasresultaten zullen zijn. Als u meer wilt weten over de NDB-methode en de voordelen ervan bij de vervaardiging van weerstandspuntlaselektroden, kunt u onze gratis whitepaper over het niet-defecte verlijmen van weerstandspuntlaselektroden downloaden.