Puntlassen

Het puntlasproces heeft de neiging het materiaal te verharden, waardoor het kromtrekt. Hierdoor neemt de vermoeiingssterkte van het materiaal af en kan het materiaal uitrekken en uitgloeien. De fysische effecten van puntlassen zijn onder meer inwendige scheurvorming, oppervlaktescheuren en een slecht uiterlijk. De beïnvloede chemische eigenschappen omvatten de interne weerstand van het metaal en zijn corrosieve eigenschappen.

De lastijden zijn vaak zeer kort, wat problemen kan veroorzaken met de elektroden – zij kunnen niet snel genoeg bewegen om het materiaal vastgeklemd te houden. Lascontrollers gebruiken een dubbele puls om dit probleem te omzeilen. Tijdens de eerste puls is het mogelijk dat het elektrodecontact niet in staat is een goede las te maken. De eerste puls zal het metaal zachter maken. Tijdens de pauze tussen de twee pulsen zullen de elektroden dichter bij elkaar komen en beter contact maken.

Tijdens het puntlassen induceert de grote elektrische stroom een groot magnetisch veld, en de elektrische stroom en het magnetisch veld werken met elkaar samen om ook een groot magnetisch krachtveld te produceren, dat het gesmolten metaal zeer snel doet bewegen met een snelheid tot 0,5 m/s. Als zodanig kan de distributie van de warmte-energie bij het puntlassen drastisch worden gewijzigd door de snelle beweging van het gesmolten metaal. De snelle beweging bij het puntlassen kan worden waargenomen met hogesnelheidsfotografie.

Het basis puntlasapparaat bestaat uit een stroombron, een energieopslagelement (b.v. een condensatorbank), een schakelaar, een lastransformator, en de laselektroden. Dankzij de energieopslag kan de lasser hoge momentele vermogensniveaus leveren. Als het vermogen niet hoog is, is het energie-opslagelement niet nodig. De schakelaar zorgt ervoor dat de opgeslagen energie in de lastransformator wordt gestort. De lastransformator verlaagt de spanning en verhoogt de stroom. Een belangrijke eigenschap van de transformator is dat hij de stroomsterkte vermindert die de schakelaar moet verwerken. De laselektroden maken deel uit van het secundaire circuit van de transformator. Er is ook een schakelkast die de schakelaar beheert en de laselektrodenspanning of -stroom kan controleren.

De weerstand die aan de lasser wordt aangeboden is gecompliceerd. Er is de weerstand van de secundaire wikkeling, de kabels, en de laselektroden. Er is ook de contactweerstand tussen de laselektroden en het werkstuk. Er is de weerstand van de werkstukken, en de contactweerstand tussen de werkstukken onderling.

Aan het begin van de las zijn de contactweerstanden meestal hoog, zodat het grootste deel van de aanvankelijke energie daar zal worden afgevoerd. Die warmte en de klemkracht zullen het materiaal op het grensvlak van elektrode en materiaal zachter en gladder maken en een beter contact maken (dat wil zeggen, de contactweerstand verlagen). Dientengevolge zal er meer elektrische energie naar het werkstuk gaan en zal de verbindingsweerstand van de twee werkstukken afnemen. Terwijl elektrische energie aan de las wordt afgegeven en de temperatuur doet stijgen, voeren de elektroden en het werkstuk die warmte af. Het doel is voldoende energie toe te passen zodat een deel van het materiaal binnen de lasvlek smelt zonder dat de hele lasvlek smelt. De omtrek van de spot zal veel warmte afvoeren en de omtrek op een lagere temperatuur houden. De binnenkant van de lasplaats heeft minder warmte die wordt afgevoerd en smelt dus het eerst. Als de lasstroom te lang wordt toegepast, smelt de hele plek, loopt het materiaal uit of mislukt anderszins, en wordt de “las” een gat.

Het voltage dat nodig is voor het lassen hangt af van de weerstand van het te lassen materiaal, de plaatdikte en de gewenste grootte van het klompje. Bij het lassen van een veel voorkomende combinatie zoals 1,0 + 1,0 mm plaatstaal, is de spanning tussen de elektroden slechts ongeveer 1,5 V bij het begin van de las, maar kan dalen tot 1 V aan het einde van de las. Deze spanningsdaling is het gevolg van de vermindering van de weerstand veroorzaakt door het smelten van het werkstuk. De open-circuit spanning van de transformator is hoger dan dit, typisch in het bereik van 5 tot 22 volt.

De weerstand van het laspunt verandert naarmate het vloeit en vloeibaar wordt. Moderne lasapparatuur kan de las controleren en in real-time bijstellen om een consistente las te garanderen. De apparatuur kan verschillende variabelen tijdens de las trachten te regelen, zoals stroom, spanning, vermogen of energie.

De lasergroottes variëren van 5 tot 500 kVA. Micro puntlassers, gebruikt in een verscheidenheid van industrieën, kunnen gaan tot 1,5 kVA of minder voor precisie lassen behoeften.

Het is gebruikelijk dat een nevel van gesmolten metaaldruppels (vonken) worden uitgeworpen uit het gebied van de las tijdens het proces.

Weerstandspuntlassen genereert geen heldere boog, dus UV-bescherming is niet vereist. OSHA vereist transparante gelaatsschermen of brillen voor bescherming tegen spatten, maar vereist geen filterlens.