RPLAS焊接技术要求

一、冲凸及凸台：

凸台的应用是ARPLAS焊接最具特色的方面。凸台的形状和锐度经过特殊设计，使之能够保证在两个工件之间形成符合强度要求的焊点，同时在未加工凸台的那个工件上不留任何痕迹。凸台的高度、对中度、锐度和位置对于压差有直接的影响。



二、凸台高度：

1、高度的影响：对于0.6MM-0.8MM板厚，凸台高度应为板厚的10%，在更换新凸台后需测量实际高度，使用时当凸台高度值比初始值降低0.1MM时，需要更换新的冲头和凹模。当凸台高度降低超过阈值，尖端表面积加大，会分散能量密度，造成凸台溃缩量变小，从而无法形成标准尺寸的焊核。这时压差会出现明显降低。下表是新凸台在焊接30000次过程中压差的变化情况。除磨损外，凹模内锌屑或脏东西沉积；气源压力不足；打凸台系统合模时间太短（应大于1.5S）都会对高度造成影响。


2、凸台对中度：

对中度：凸台两边厚度应相等，允许偏差为板材厚度的10%。否则，一侧厚度变薄会显著降低凸台的强度，使其在预压时发生溃缩，从而无法获得有效焊接质量。


更换冲凸模时，需调整冲凸模的对中度。如下图：


3个重要事项：

1、冲头和凹模之间没有工件时，严禁操作冲凸装置合模；

2、通过正确调整压缩空气压力，确保冲凸装置的冲压力不低于所需的最小压力

3、合模时间不短于1.5秒，确保钢板有足够的时间在凹模内完成塑性变形

三、凸台锐度适的锐度是得到合理电流密度的保证，同时也保证获得平稳的预压及焊接过程。图4冲凸的尺寸规格相同，但图4-A为具有0.4MM尖端R角的图模，图4-B为不具有R角的凸模。当具备R角时，凸台可以承受预压压力而不会出现变形，故预压曲线平稳。不具备R角的凸台，由于尖端面积过小，导致无法承受预压压力提前溃缩，预压曲线出现台阶变化。预压台阶的出现使得焊接阶段板材接触面积变大且不均匀，从而导致焊接质量不稳定及压差变小。


4-a具有R角的凸模

4-b不具有R角的凸模
凸台的位置：对于直接焊接方式，凸台距离任意搭接零件需要在1.0mm以上，焊接时上电极中心线与凸台中心线基本重合，保证电极100%覆盖凸台。四、平时的工艺质量控制：

1、定期检查冲模上是否有锌屑或其他杂志沉积。如有必要，用压缩空气或刷子清洁模具。

检查频次：每加工10000个凸台，至少检查1次

2、冲模对中及凸台高度检查。

检查频次：每加工50000个凸台，检查冲模的对中情况，测量凸台的高度是否符合要求。

影响对中的因素：冲头和凹模不在同一中心线上

影响高度的因素：凹模内是否有锌屑或脏东西沉积，冲头或凹模磨损，气源压力不足，合模时间太短（应大于1.5s）


每次更换新冲凸模一定要检查新冲凸模是否为合格品。下图冲凸模冲凸长度过长，致使所冲凸台长度大于表准凸台长度，因而在电极头闭合时，无法将冲凸全部覆盖，致使凸台无法全部有效熔化，导致开焊产生。


四、焊枪电极头：




电极头的使用寿命，因具体使用条件、电极尺寸不同而异：3000~15000个焊点。需要在实际生产中确定每对电极具体的焊点数量，进而设定报警值和最大值。

当电极头磨损严重导致预压压力降低至下限，或发生严重烧蚀时更换。

不宜修模电极头。

注意：应保持电极头和焊点位置工件表面干净

为保证焊接质量，需要每班次开班前检查与清洁电极头。检查及清洁内容包括：1、检查并清理点击头表面的油/胶等污染物，检查电极头是否对中并作调整。2、检查电极头是否有开裂，或焊接面台阶出现。相关问题会导致电流不能充分熔化凸台，从而造成开焊。如发现类似情况需要及时更换电极头并检查对中。3、引入电极头计数器。在焊接第27000个焊点时，由QCS控制柜发出报警信号，经由PLC连接至警示灯预留的白灯处，警示灯闪烁从而提醒加工人进行更换。报警灯及报警逻辑如图所示。


预留报警白灯

报警逻辑
五、焊接压力：

相较于其他焊接技术而言，ARPLAS焊接质量控制参数较少，主要控制点在预压压力、压差和焊接能量。下图为QCS质量控制软件编绘出的焊接曲线。预压压力将板件有凸台的位置压紧，从而保证电流仅从凸台处流过形成焊接。压差代表凸台因为熔化而溃缩的高度，由于其与焊核尺寸有直接的对应关系，故在质量监控中通过压差来表征焊接状态是否良好。焊接能量用于熔化凸台与连接位置，能量的设置既要保证形成足够的熔池，又要避免能量密度过高导致的熔池飞溅形成虚焊。


在实际生产过程中，判断焊点质量最重要的依据即为压差，而造成压差波动的因素是非常复杂的。