Cosa succede quando la corrente di saldatura non corrisponde alla velocità di alimentazione del filo? Questa relazione è cruciale nella saldatura a CO2 e influisce sulla stabilità e sulla qualità della saldatura. La regolazione di questi parametri garantisce prestazioni ottimali e riduce problemi come schizzi o saldature deboli. In questo articolo scopriremo come bilanciare tensione e corrente per ottenere un processo di saldatura fluido ed efficiente, soprattutto per i principianti che hanno bisogno di consigli pratici per regolare le impostazioni.
Tutte le saldatrici semiautomatiche ad anidride carbonica sono dotate di manopole di regolazione della tensione e della corrente. Tuttavia, la regolazione della tensione delle saldatrici ad anidride carbonica a rubinetto è un commutatore.
Nel caso di una saldatrice integrata (in cui il trainafilo è installato all'interno dell'host), la manopola di regolazione della corrente è installata sul pannello dell'host.
Nel caso di una saldatrice di tipo split (in cui il trainafilo è indipendente e collegato all'host tramite cavi), la manopola di regolazione della corrente è installata sul trainafilo.
Esistono due metodi per regolare la tensione delle saldatrici ad anidride carbonica:
Il primo requisito per garantire la stabilità durante il processo di cattura della CO2 processo di saldatura è che la velocità di alimentazione del filo di saldatura deve essere uguale alla velocità di fusione.
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L'energia necessaria per fondere il filo di saldatura è fornita dalla saldatrice. Maggiore è la potenza di uscita della saldatrice, più veloce è la fusione del filo di saldatura.
Nel caso di un tiristore saldatrice raddrizzatriceLa potenza di uscita viene regolata controllando l'angolo di conduzione del tiristore. Per una saldatrice a inverter, la potenza di uscita viene regolata controllando l'ampiezza dell'impulso. Per una saldatrice a nastro, la tensione di uscita viene regolata.
Secondo la saggezza convenzionale, la potenza è il prodotto di tensione e corrente. Pertanto, regolare la potenza di uscita della saldatrice equivale a regolare la corrente di saldatura.
La corrente di saldatura nella saldatura ad anidride carbonica viene regolata controllando la velocità di alimentazione del filo. Ciò può essere spiegato da due punti di vista:
In un circuito aperto, per quanto alta sia la tensione, la corrente è sempre nulla. In questo caso, la tensione ai terminali del circuito è la forza elettromotrice (EMF) dell'alimentazione, che può essere misurata con un voltmetro ai punti A e B. Questa è nota come tensione a vuoto della saldatrice.
Se non è possibile formare un anello nel circuito, non ci sarà corrente e non si genererà tensione su entrambi i capi della resistenza R. La resistenza R rappresenta la somma della resistenza interna dell'alimentatore e della perdita di tensione del cavo di trasmissione nel sistema della sorgente dell'arco di saldatura. La resistenza interna dell'alimentatore è causata dalla reattanza di dispersione del trasformatore, dalla regolazione dell'angolo di conduzione dei componenti del raddrizzatore e dall'ampiezza dell'impulso del dispositivo di commutazione.
Tuttavia, se due punti A e B vengono messi in cortocircuito o se una resistenza RH viene collegata indirettamente a questi punti, nel circuito si genererà corrente. RH si riferisce alla caduta di tensione generata nel momento in cui la corrente di saldatura viene messa in cortocircuito con il pezzo attraverso l'arco e la goccia, che è anche nota come resistenza di carico.
Dall'analisi precedente, è evidente che più piccoli sono i valori di R e RH, maggiore è la corrente nel circuito e viceversa. La forza elettromotrice E dell'alimentatore ha un effetto opposto.
Come già detto, R è la resistenza intrinseca del circuito di saldatura. Per i saldatori a nastro, i sistemi primario e secondario del trasformatore principale sono realizzati in una struttura strettamente accoppiata per ottenere una piccola reattanza di dispersione e soddisfare i requisiti delle caratteristiche piatte della saldatura ad anidride carbonica. In questo tipo di saldatura La macchina, R può essere considerata invariata, ma la tensione a vuoto E dell'alimentatore può essere modificata cambiando il rubinetto attraverso il commutatore.
Nelle saldatrici controllate da tiristori e nelle saldatrici a inverter con IGBT come interruttore, il trasformatore non ha un rubinetto regolabile ed E nel circuito può essere considerato costante. R nel circuito può essere regolato modificando l'angolo di conduzione del tiristore e il rapporto di giudizio di accensione dell'IGBT.
Mentre gli effetti di R ed E sulla corrente nel circuito sono facili da comprendere e a cui prestare attenzione, il ruolo di RH spesso non è sufficientemente considerato. Questo è il secondo problema di cui vogliamo parlare: la corrente è un grado con il tempo come riferimento.
La potenza di uscita della saldatrice può essere ottenuta non solo regolando la tensione di alimentazione, ma dipende anche dalle condizioni di carico.
Nella saldatura ad anidride carbonica, il filo di saldatura si deposita sul pezzo (saldatura) in due forme:
La frequenza di transizione del cortocircuito è generalmente di circa 100 volte al secondo, mentre la frequenza di transizione della caduta fine è più elevata.
Il filo di saldatura funge da elettrodo (indicato come punto A), mentre il pezzo da saldare è l'altro elettrodo (punto B).
Quando si accende l'arco, l'arco di saldatura è una parte di RH e il trasferimento delle gocce del filo di saldatura è un'altra parte di RH.
Per la transizione del cortocircuito, la velocità di alimentazione del filo influisce sulla frequenza della transizione del cortocircuito. Maggiore è la velocità di alimentazione del filo, più alta è la frequenza di transizione del cortocircuito, che aumenta le opportunità di fornire un percorso per questo circuito in un tempo unitario. Di conseguenza, la resistenza equivalente RH diventa più piccola e anche la corrente aumenta.
Inoltre, la saldatura ad anidride carbonica utilizza un filo di saldatura sottile con un'elevata densità di corrente, abbinato a un'alimentazione con caratteristiche piatte. L'autoregolazione dell'arco gioca un ruolo essenziale nel processo di saldatura.
Durante il processo di alimentazione del filo di saldatura, l'alimentatore a caratteristica piatta aumenta la velocità di fusione del filo di saldatura, consentendo di regolare la corrente di saldatura modificando localmente la velocità di alimentazione del filo.
In sintesi, la corrente di saldatura nella saldatura ad anidride carbonica è il risultato dell'influenza collettiva di E, R e RH.
Tuttavia, in questo sistema, E e R hanno una gamma di adattamento relativamente ampia, mentre RH è più sensibile ai cambiamenti del sistema.
Per mantenere la stabilità del processo di saldatura e ridurre gli schizzi, è necessario regolare frequentemente la velocità di alimentazione del filo in modo che la velocità di fusione del filo di saldatura corrisponda alla velocità di alimentazione del filo.
Questo processo si traduce in modifiche della corrente di saldatura, motivo per cui abitualmente si parla di regolazione della velocità di alimentazione del filo come di regolazione della corrente di saldatura.
Se pensiamo che la velocità di alimentazione del filo sia l'unico modo per regolare la corrente di saldatura, possiamo aumentare la velocità di alimentazione del filo alla cieca per aumentare la corrente di saldatura, il che può causare il "wire jacking", un fenomeno in cui la pistola di saldatura viene spinta indietro e il processo di saldatura diventa discontinuo.
Al contrario, la riduzione della velocità di alimentazione del filo solo per diminuire la corrente può causare un processo di saldatura discontinuo con spruzzi di grandi dimensioni, con il risultato di una pistola di saldatura debole e di cordoni di saldatura altamente impilati ma non penetrati.
Per ottenere risultati di saldatura ottimali, i saldatori esperti coordinano le regolazioni della tensione e della corrente (velocità di alimentazione del filo) osservando lo stato della saldatura e ascoltando il suono della transizione del filo.
I principianti possono fare riferimento alla tabella CO2 formula della curva caratteristica dell'arco di saldatura da regolare, dove UH=15+0,04I (UH rappresenta la tensione dell'arco; I rappresenta la corrente di saldatura).
Ad esempio, quando la corrente di saldatura è di 200A, la tensione dell'arco dovrebbe essere di circa 23V. Questi due dati possono essere letti dal voltmetro e dall'amperometro dell'alimentatore.
Vale la pena notare che, a causa della caduta di tensione del cavo di saldatura e della resistenza di contatto di ciascun punto di connessione nel circuito di saldatura, la lettura del voltmetro potrebbe essere superiore alla tensione effettiva.
Quando si utilizza un certo diametro di filo di saldatura, esiste più di un punto di lavoro stabile nel processo di saldatura. Ad esempio, quando si utilizza un filo di saldatura da 1,2 mm in uno stato di transizione di cortocircuito, la corrente può essere regolata da 90A a 150A e la tensione è compresa tra 19V e 23V. Nello stato di transizione delle particelle, la corrente può variare da 160A a 400A e la tensione può essere regolata per lavorare tra 25V e 38V.
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