スポット溶接

スポット溶接プロセスは、材料が硬化して反りが発生する傾向があります。 これは材料の疲労強度を低下させ、アニールと同様に材料を引き伸ばす可能性があります。 スポット溶接の物理的影響としては、内部割れ、表面割れ、外観不良などがあります。 化学的な影響としては、金属の内部抵抗や腐食性などがあります。

溶接時間は非常に短いことが多く、電極に問題が発生することがあります。 溶接制御装置は、この問題を回避するためにダブルパルスを使用します。 最初のパルスでは、電極の接触がうまくいかないことがあります。 最初のパルスは金属を軟化させます。

スポット溶接の間、大電流は大きな磁場を誘導し、電流と磁場は互いに作用して大きな磁力線も生成し、これが溶けた金属を最大 0.5 m/s の速度で非常に速く動かす原動力となります。 そのため、スポット溶接における熱エネルギー分布は、溶融金属の高速運動によって劇的に変化する可能性がある。

基本的なスポット溶接機は、電源、蓄電装置（コンデンサバンクなど）、スイッチ、溶接トランス、および溶接電極で構成されています。 蓄電素子により、瞬間的に高い電力レベルを供給することができます。 電力需要が高くない場合は、蓄電素子は必要ない。 スイッチにより、蓄積されたエネルギーは溶接トランスに捨てられる。 溶接トランスは、電圧を下げ、電流を上げる。 トランスの重要な特徴は、スイッチが処理しなければならない電流レベルを下げることである。 溶接電極は、トランスの2次回路の一部です。 スイッチを管理する制御ボックスもあり、溶接電極の電圧や電流を監視することもあります。

溶接機に提示される抵抗は複雑です。 二次巻線、ケーブル、溶接電極の抵抗がある。 また、溶接電極とワークの間の接触抵抗もあります。 ワークの抵抗もあるし、ワーク間の接触抵抗もある。

溶接の初期には、通常、接触抵抗が高いので、初期のエネルギーのほとんどはそこに散逸することになる。 その熱とクランプ力によって、電極と材料の界面の材料が軟化して滑らかになり、接触がよくなります（つまり、接触抵抗が下がります）。 その結果、より多くの電気エネルギーが被加工物に入り、2つの被加工物の接合抵抗が低下する。 電気エネルギーが溶接部に供給されて温度が上昇すると、電極と被加工物はその熱を伝導して逃がす。 目標は、スポット全体を溶融させることなく、スポット内の材料の一部を溶融させるのに十分なエネルギーを供給することである。 スポットの周囲は多くの熱を伝導し、周囲を低温に保つことができる。 スポットの内部は熱伝導率が低いので、先に溶けてしまう。 溶接電流を長くかけすぎると、スポット全体が溶けて、材料がなくなるなどして、「溶接部」が穴になってしまいます。

溶接に必要な電圧は、被溶接物の抵抗値、板厚、ナゲットの希望サイズによって異なります。 1.0＋1.0mmの鋼板のような一般的な組み合わせで溶接する場合、電極間の電圧は溶接開始時には1.5V程度しかありませんが、溶接終了時には1Vまで低下することがあります。 この電圧の低下は、ワークの溶融による抵抗の減少が原因です。 変圧器からの開放電圧はこれよりも高く、通常は 5 ～ 22 ボルトの範囲である。

溶接スポットの抵抗は、流れ、液化するにつれて変化する。 現代の溶接装置は、一貫した溶接を保証するためにリアルタイムで溶接を監視し、調整することができる。 装置は、電流、電圧、電力、またはエネルギーなど、溶接中に異なる変数を制御しようとする場合があります。

溶接機のサイズは 5 ～ 500 kVA です。

抵抗スポット溶接は明るいアークを発生させないため、紫外線保護は必要ありません。 OSHAは飛散防止のために透明なフェイスシールドやゴーグルを要求しているが、フィルターレンズは要求していない

。