Prawidłowe wgłębienie końcówki stykowej może poprawić wydajność spawania

W wielu przypadkach materiały spawalnicze do uchwytów MIG mogą być dodatkowym elementem procesu spawania, ponieważ dotyczą sprzętu, przepływu pracy, projektowania części, a także więcej uwagi operatorów spawalniczych, przełożonych i innych osób zaangażowanych w operację. Jednak te elementy - zwłaszcza końcówki prądowe - mogą mieć znaczący wpływ na wydajność spawania.

W procesie spawania MIG końcówka prądowa jest odpowiedzialna za przekazywanie prądu spawania do drutu, gdy przechodzi przez otwór, tworząc łuk. Optymalnie drut powinien przechodzić z minimalnym oporem, jednocześnie zachowując kontakt elektryczny. Równie ważne jest położenie końcówki prądowej w dyszy, zwane wgłębieniem końcówki prądowej. Może wpływać na jakość, produktywność i koszty operacji spawania. Może również wpływać na ilość czasu spędzonego na wykonywaniu czynności, które nie mają wartości dodanej, takich jak szlifowanie lub śrutowanie części, które nie wpływają na ogólną przepustowość lub rentowność operacji.

Wpływ na jakość spoiny
Wgłębienie końcówki prądowej wpływa na szereg czynników, które z kolei mogą wpływać na jakość spoiny. Na przykład wysunięcie lub przedłużenie elektrody (długość drutu między końcem końcówki prądowej a powierzchnią roboczą) zmienia się w zależności od wgłębienia końcówki prądowej - konkretnie, im większe wgłębienie końcówki prądowej, tym dłuższy wystający drut. Wraz ze wzrostem długości przewodu rośnie napięcie, a natężenie prądu spada. W takim przypadku łuk może ulec destabilizacji, powodując nadmierne rozpryski, błądzenie łuku, słabą kontrolę ciepła na cienkich metalach i wolniejsze prędkości przesuwu.

Wgłębienie końcówki prądowej wpływa również na promieniowanie cieplne łuku spawalniczego. Gromadzenie się ciepła prowadzi do wzrostu oporu elektrycznego w przednich materiałach eksploatacyjnych, co zmniejsza zdolność końcówki prądowej do przenoszenia prądu wzdłuż drutu. Ta słaba przewodność może powodować niewystarczającą penetrację, rozpryski i inne problemy, które mogą spowodować niedopuszczalną spoinę lub prowadzić do ponownej obróbki.

Ponadto zbyt duże ciepło ogólnie skraca żywotność końcówki stykowej. Rezultatem są wyższe całkowite koszty materiałów eksploatacyjnych i dłuższe przestoje związane z wymianą końcówek stykowych. Ponieważ robocizna jest prawie zawsze największym kosztem operacji spawania, przestój ten może się sumować do niepotrzebnego wzrostu kosztów produkcji.

Innym ważnym czynnikiem, na który ma wpływ wnęka końcówki stykowej, jest pokrycie gazem osłonowym. Gdy wgłębienie końcówki prądowej umieszcza dyszę dalej od łuku i jeziorka spawalniczego, obszar spawania jest bardziej podatny na przepływ powietrza, który może zakłócać lub wypierać gaz osłonowy. Słabe pokrycie gazem osłonowym prowadzi do porowatości, rozprysków i niewystarczającej penetracji.

Z tych wszystkich powodów ważne jest, aby zastosować odpowiednią wnękę stykową do aplikacji. Oto kilka zaleceń.

Rodzaje wnęk na końcówkę prądową
Dyfuzor, końcówka i dysza to trzy główne części, z których składają się materiały eksploatacyjne do uchwytu MIG. Dyfuzor mocowany jest bezpośrednio do szyjki pistoletu i przewodzi prąd do końcówki prądowej i kieruje gaz do dyszy. Końcówka łączy się z dyfuzorem i przekazuje prąd do drutu, prowadząc go przez dyszę do jeziorka spawalniczego. Dysza mocowana jest do dyfuzora i służy do skupiania gazu osłonowego na łuku spawalniczym i jeziorku. Każdy komponent odgrywa kluczową rolę w ogólnej jakości spoiny.

Z materiałami eksploatacyjnymi uchwytu MIG dostępne są dwa typy wgłębień na końcówkę prądową: stałe lub regulowane. Ponieważ regulowane wgłębienie końcówki stykowej można zmieniać na różne zakresy głębokości i rozszerzeń, mają one tę zaletę, że są w stanie sprostać wymaganiom wnęki w różnych zastosowaniach i procesach. Jednak zwiększają również ryzyko błędu ludzkiego, ponieważ spawacze dostosowują je poprzez manewrowanie położeniem dyszy lub za pomocą mechanizmu blokującego, który zabezpiecza końcówkę stykową w danym wgłębieniu.

Aby zapobiec odchyleniom, niektóre firmy preferują końcówki ze stałym wgłębieniem jako sposób na zapewnienie jednolitości spoiny i uzyskanie spójnych wyników od jednego spawacza do drugiego. Stałe końcówki wgłębienia są powszechne w zastosowaniach zautomatyzowanego spawania, w których jednolita lokalizacja końcówki ma kluczowe znaczenie.

Różni producenci wytwarzają materiały eksploatacyjne dostosowane do różnych głębokości wgłębień końcówek stykowych, które zazwyczaj wahają się od wnęki 1⁄4 cala do przedłużenia 1⁄8 cala.

Określenie prawidłowej wnęki
Prawidłowe wgłębienie końcówki prądowej różni się w zależności od zastosowania. W większości przypadków dobra zasada do rozważenia jest taka, że wraz ze wzrostem prądu wnęka również powinna się zwiększać. Ponadto, ponieważ mniejsze wystawanie drutu zwykle skutkuje stabilniejszym łukiem i lepszą penetracją przy niskim napięciu, najlepsza długość drutu jest na ogół najkrótsza dopuszczalna dla danego zastosowania. Oto kilka wskazówek poniżej. Dodatkowe uwagi można znaleźć na rysunku 1.

1. W przypadku spawania impulsowego, procesów transferu natryskowego i innych zastosowań o natężeniu większym niż 200 amperów, zaleca się wgłębienie końcówki prądowej 1/8 cala lub 1/4 cala.
 

2. W zastosowaniach z wyższymi prądami, takich jak łączenie grubych metali drutem o dużej średnicy lub drutem z rdzeniem metalowym w procesie natryskiwania, zagłębiona końcówka prądowa może również pomóc w utrzymaniu końcówki prądowej z dala od wysokiej temperatury łuku. Stosowanie dłuższego drutu w tych procesach pomaga zmniejszyć występowanie wypalenia (gdy drut topi się i przylega do końcówki prądowej) oraz rozprysków, co pomaga wydłużyć żywotność końcówki prądowej i obniżyć koszty materiałów eksploatacyjnych.
 

3. Podczas korzystania z procesu transferu zwarciowego lub spawania impulsowego niskoprądowego, ogólnie zaleca się płaską końcówkę prądową z wystającym drutem około 1⁄4 cala. Stosunkowo krótka długość wylotu umożliwia przenoszenie zwarć w celu spawania cienkich materiałów bez ryzyka przepalenia lub wypaczenia oraz przy niewielkich rozpryskach.
 

4. Przedłużone końcówki stykowe są zwykle zarezerwowane dla bardzo ograniczonej liczby zastosowań zwarciowych z trudno dostępnymi konfiguracjami złączy, takich jak głębokie i wąskie połączenia rowków V przy spawaniu rur.

Te względy mogą pomóc w wyborze, ale zawsze należy zapoznać się z zaleceniami producenta, aby określić właściwe wgłębienie końcówki prądowej do pracy. Pamiętaj, że prawidłowa pozycja może zmniejszyć ryzyko nadmiernych rozprysków, porowatości, niewystarczającej penetracji, przepalenia lub wypaczenia na cieńszych materiałach i nie tylko. Co więcej, gdy firma uzna wgłębienie końcówki prądowej za przyczynę takich problemów, może pomóc wyeliminować czasochłonne i kosztowne rozwiązywanie problemów lub czynności po spawaniu, takie jak przeróbki.

Dodatkowe informacje: Wybierz wskazówki dotyczące jakości
Ponieważ końcówki prądowe są ważnym czynnikiem w wykonywaniu wysokiej jakości spoin i skracaniu przestojów, ważne jest, aby wybrać końcówkę prądową wysokiej jakości. Chociaż produkty te mogą kosztować nieco więcej niż produkty gorszej jakości, oferują długoterminową wartość dzięki wydłużeniu żywotności i skróceniu przestojów związanych z wymianą. Ponadto końcówki stykowe wyższej jakości mogą być wykonane z ulepszonych stopów miedzi i są zwykle obrabiane w celu uzyskania bardziej rygorystycznych tolerancji mechanicznych, tworząc lepsze połączenie termiczne i elektryczne, aby zminimalizować gromadzenie się ciepła i opór elektryczny. Materiały eksploatacyjne wyższej jakości zwykle mają gładszy środkowy otwór, co powoduje mniejsze tarcie podczas podawania drutu. Oznacza to stałe podawanie drutu przy mniejszym oporze i mniej potencjalnych problemów z jakością. Wyższej jakości końcówki kontaktowe mogą również pomóc zminimalizować przypalenia i pomóc w zapobieganiu błędnemu łukowi spowodowanemu przez niespójną przewodność elektryczną.