Стальной заслон (окончание)

«Европроект Групп» - Эксклюзивный импортер сварочных аппаратов и пуско-зарядных устройств бренда GYS с 2005 года

Стальной заслон (окончание)


Технология сохранения безопасности

Обратная сторона применения прочных и сверхпрочных сталей — усложнение ремонтных и в первую очередь сварочных технологий.


Новые методы ремонта учитывают, что:

  • Прочность сталей при их сильном нагреве (> 800°С) может снизиться в ряде случаев в два раза.
  • Правка деталей из особопрочных сталей запрещена, а их замена должна выполняться со строгим учетом заводских рекомендаций.
  • При замене деталей необходимо использовать соответствующее сварочное оборудование. Полуавтоматическая сварка проволокой строго запрещена.

На первый взгляд кажется, что все просто: достаточно использовать оборудование, рекомендованное (опробованное специалистами предприятия-разработчика кузовов) производителем автомобилей, и строго придерживаться технологии ремонта.

Технологические указания автомобилестроителей учитывают технические характеристики используемых материалов и особенности конструкции «капсулы безопасности» и всего кузова в целом. Ремонт, выполненный без учета этих требований и с нарушением технологии, вызовет ослабление структуры кузова, в результате чего степень безопасности пассажиров не будет обеспечена на должном уровне. В этом случае авторемонтное предприятие берет на себя ответственность за жизнь и здоровье своих клиентов.

В ходе ремонта необходимо воспроизвести заводские прочностные характеристики кузова, но копировать технологию, используемую при конвейерной сборке, в мастерской невозможно.

Производители сварочного оборудования сумели разработать устройства, позволяющие формировать ремонтные сварные соединения, ни в чем не уступающие заводским. По авторитетному мнению специалистов, для фиксации кузовных деталей, изготовленных из разных видов сталей, обязательно и без всяких альтернатив должен быть использован аппарат точечной сварки инверторной технологией. Только этот вид аппаратов точечной сварки способен обеспечить надежное соединение различных видов сталей нового поколения и сохранить требуемый уровень безопасности автомобиля.

Инвертор — гарантия сохранения жизни и здоровья пассажиров

Чтобы понять, почему ремонт современных автомобильных кузовов неразрывно связан с применением инверторных споттеров, позволим себе несколько углубиться в теорию процесса. Основной вид соединения деталей автомобильного кузова, применяемый при конвейерной сборке, — это точечная контактная сварка (сварка сопротивлением). Естественно, при ремонте должна использоваться та же технология.

Контактная сварка, или сварка сопротивлением, — метод соединения двух или нескольких листов металла, в основе которого лежат два согласованных взаимодействия на металл: нагрев и давление. Нагрев металла происходит при прохождении электрического тока (эффект Джоуля), а необходимое давление в зоне сварки создается усилием электродов.

Для выполнения контактной сварки необходимо создать клещами требуемое усилие сжатия, для высокопрочных сталей доходящее до 500 daN. Затем через электроды клещей пропустить электрический ток большой силы, который способен быстро разогреть и расплавить металл в зоне контакта. Выключить ток, не снимая усилия клещей. Это позволит уплотнить, «проковать» разогретый и расплавленный металл в зоне контакта. При этом прочность сварной точки повышается, а основной металл не успевает нагреться до критической температуры, поскольку излишнее тепло отводится охлаждающей системой клещей. И только затем можно разжать клещи.

Понятно, что сварочный аппарат контактной сварки состоит из двух отдельных узлов: клещей (с электродами, механизмом сжатия и системой охлаждения) и источника сварочного тока. Эти устройства соединены между собой электрокабелем и шлангами системы охлаждения и привода механизма замыкания.

Источники сварочного тока

gys_ims_1600.jpgДолгое время источники тока сварочных аппаратов, используемых для ремонта кузовов, представляли собой обычный мощный трансформатор. Сварочный ток был переменным однофазным с частотой 50 Гц. При этом действующее значение тока (именно от этой характеристики зависит разогрев металла) оказывается значительно меньше его максимальной величины, кроме того, оно очень нестабильно. (Даже если сварочный аппарат имел выпрямитель, значительные пульсации тока сохранялись.) С нестабильностью параметров импульса боролись, увеличивая время формирования сварной точки. Но это можно было себе позволить только при сварке мягких сталей. Качественная сварка сталей высокой твердости требует очень короткого импульса сварочного тока.

Стремление получить высококачественную точку заставляет уменьшить время действия сварочного тока (лучшие аппараты обеспечивают импульс тока короче 0,1 сек), при этом приходится увеличивать сварочный ток до гигантских величин (более 10 000 А). При таких коротких импульсах главным качественным показателем сварочного аппарата становится его способность обеспечить строго постоянный сварочный ток как на протяжении одного импульса, так и от точки к точке.

По этому важнейшему показателю только высокочастотные инверторные сварочные аппараты остаются вне конкуренции. Высокая стабильность напряжения, силы тока и времени импульса обеспечивается именно инверторной технологией. Кроме стабильности всех характеристик сварочного импульса, инвертор позволяет легко и в очень широких пределах управлять мощностью тока, проходящего через сварную точку. Это дает возможность подобрать оптимальные параметры сварки для каждого вида материалов и толщин свариваемых пластин.

Правильность регулировок подтверждает контроль. Обычно для проверки качества сварных точек применяют разрушающий метод контроля. Для этого берут пластины того же материала, что и «боевые детали» (контрольные пластины есть у поставщиков оборудования), и сваривают их отрегулированным аппаратом. Затем проверяют соединение на прочность, разрывая сварную точку контрольных пластин специальным ручным инструментом. При необходимости уточняют параметры настройки аппарата.

Иначе говоря, инверторная точечная сварка может быть невероятно эффективной и надежной для пользователя, но для производства качественных аппаратов требуются большие знания и опыт.

Каким должен быть современный сварочный аппарат?

422.jpgИтак, кузовной участок должен быть оснащен специализированным сварочным оборудованием, разработанным исключительно для ремонта современных автомобильных кузовов. Выполненные с учетом требований новейших сварочных технологий, аппараты должны иметь инверторный источник тока. Инвертор позволяет добиться стабильности всех характеристик сварочного импульса (величины тока, напряжения, времени воздействия) даже при сверхкоротких импульсах и дает возможность управлять этими характеристиками в очень широких пределах, не перегружая сеть. Инверторная технология обеспечивает идеальную воспроизводимость результатов: все точки получаются совершенно одинаковыми по размеру и прочности.

Аппарат должен предусматривать возможность устанавливать оптимальные параметры сварочного импульса для всех сочетаний марок сталей и толщин деталей, используемых в ремонтируемых автомобилях. Эти параметры обычно «зашиты» в виде целого ряда программ в блоке управления аппаратом.

Однако качество сварной точки зависит не только от величины и длительности сварочного тока, т. е. от количества энергии, необходимой для получения сварной точки, но и от усилия сжатия электродов, их диаметра в месте контакта со свариваемым материалом. Значит, при выборе аппарата нужно уделить конструкции сварочных клещей самое пристальное внимание. Автопроизводители не рекомендуют использовать одностороннюю точечную сварку (сварку «морковкой») для ответственных деталей автомобиля. Поэтому аппараты, оборудованные сварочными клещами, становятся самым незаменимым инструментом жестянщика.

Важно, чтобы клещи были удобными в использовании, ими можно было работать в самых труднодоступных местах автомобильного кузова. Кроме того, для обеспечения качественной сварки важно, чтобы клещи имели автоматический контроль, который не дает возможность подать ток, пока не будет достигнута необходимая сила сжатия, и снять усилие с деталей до полного окончания сварки и остывания сварной точки. Поэтому при выборе клещей рекомендуется обращать внимание на их эргономику (размер) и запас по усилию сжатия – например, 550 daN.

722.jpgВсем этим требованиям отвечают инверторы французской фирмы GYS. Именно они омологированы для ремонта в дилерских центрах большинства ведущих автопроизводителей Европы.

Если на кузовном участке есть такой аппарат, то можно смело браться за ремонт современных кузовов, элементы которых выполнены из высокоуглеродистой стали.

Выбор конкретной модели и марки аппарата зависит еще и от экономических факторов: цена, пропускная способность кузовного участка и приемлемый для сервиса срок окупаемости оборудования. Предложений современной сварочной техники на российском рынке достаточно.

Согласовать технические и экономические параметры помогут специалисты компании-поставщика сварочного оборудования. Но окончательный выбор должны сделать те, кому предстоит с этими аппаратами работать. Ошибки здесь стоят дорого. Наша задача — лишь указать правильные ориентиры, которыми нужно руководствоваться при выборе сварочного оборудования.