Já alguma vez se perguntou como é que podemos reparar superfícies metálicas sem gerar calor intenso? Este artigo analisa os princípios fascinantes das máquinas de soldadura a frio, que utilizam a deposição de faíscas eléctricas para unir metais com o mínimo de calor. Ao continuar a ler, irá descobrir como esta tecnologia inovadora pode evitar a deformação e melhorar a durabilidade dos moldes, poupando tempo e custos no fabrico. Prepare-se para explorar a ciência por trás de uma técnica que combina alta precisão com praticidade.
Electro Spark Deposition (ESD) é o termo internacional para a máquina de soldadura a frio, que foi desenvolvida por antigos peritos soviéticos através da investigação dos princípios do circuito de Electro Discharge Machining.
O seu principal objetivo é revestir superfícies de moldes/metais com materiais de elevada dureza, como o carboneto de tungsténio, para melhorar a resistência ao desgaste, a resistência ao calor, a antiaderência e outras propriedades.
Inicialmente, a espessura máxima de revestimento da máquina era apenas de cerca de 30μm, pelo que não podia satisfazer as necessidades de reparação.
Após extensa investigação e desenvolvimento, a sua potência de saída foi melhorada, e a estrutura da pistola de soldadura e a composição do vareta de soldadura material foram melhorados.
Em resposta ao anterior elétrodo de vibração dianteira-traseira, foi utilizado um elétrodo rotativo e foi utilizada a proteção de árgon para evitar a oxidação e a nitretação do metal fundido, conseguindo uma soldadura de reparação contínua em várias camadas, melhorando a reparação espessura de soldadurae a sua introdução no mercado como máquina de reparação de moldes/metal.
Para os fabricantes de moldes de injeção sem departamentos de fabrico de moldes, se a métodos de soldadura são utilizados para reparar moldes quando aparecem rebarbas nos produtos moldados, os moldes deformam-se ou até racham devido ao calor gerado.
Se não houver equipamento como EDM ou fresadoras para cortar o excesso de metal de solda, apenas custos de reparação elevados podem ser pagos para confiar a reparação ao fabricante do molde. Durante o período de reparação, o tempo de paragem da máquina causará atrasos na entrega.
Pelo contrário, se a reparação de bolor da nossa empresa máquina de soldadura a frio é utilizado para a reparação, não haverá deformação, borda cortante e outros defeitos, e o molde pode ser facilmente reparado.
O excesso de metal de solda pode ser controlado para alguns fios. Não são necessárias máquinas especiais de maquinagem de precisão, apenas pequenas máquinas de polir, rebarbadoras, limas, pedras de óleo e outras ferramentas para maquinagem manual de precisão.
Os fabricantes de moldes de injeção podem facilmente reparar a superfície de corte do molde onde aparecem rebarbas, o que poupa tempo e é económico.
O princípio da máquina de soldadura a frio para reparação de moldes é utilizar um condensador carregado para descarregar com um período de 10^-3 a 10^-1 segundos e um tempo ultra-curto de 10^-6 a 10^-5 segundos.
O material do elétrodo e a parte de contacto do molde será aquecida a 8000-12000°C, e o metal fundido em estado de plasma passará para a camada superficial da peça de trabalho de uma forma metalúrgica.
A figura 1 mostra um diagrama esquemático e várias características de (soldadura, revestimento). A área A é o revestimento ou a camada de soldadura que é soldada à superfície da peça de trabalho.
Devido ao efeito de liga entre ele e o material de base, difunde-se e infiltra-se no interior da peça de trabalho, formando uma camada de difusão B e obtendo uma ligação de alta resistência.
Porque é que a soldadura a frio pode ser conseguida? Como mostra a Figura 2, o tempo de descarga (Pt) é extremamente curto comparado com o tempo de intervalo (It) até à próxima descarga, e a máquina tem tempo de paragem relativo suficiente.
O calor difundir-se-á através da base do molde para o exterior, pelo que não haverá acumulação de calor na parte processada do molde.
Embora o aumento da temperatura do molde se mantenha quase à temperatura ambiente, devido à fusão instantânea, a temperatura na ponta do elétrodo pode atingir cerca de 1000°C.
Ao utilizar a máquina de soldadura a frio para reparação de moldes para soldadura de reparação, uma vez que a entrada de calor é baixa, porque é que a força de ligação continua a ser muito elevada?
Isto porque a vareta de soldadura produz gotículas de metal instantaneamente, transita para a parte de contacto do metal do material de base e, ao mesmo tempo, devido ao efeito de alta temperatura do arco de plasmaNa superfície profunda, forma-se uma forte camada de difusão, como raízes (como indicado por B na Figura 1). Apresenta uma elevada capacidade de ligação e não cai.
A figura 3 é um diagrama esquemático do princípio de processamento:
Obtém-se uma verdadeira soldadura a frio e a peça de trabalho não precisa de ser pré-aquecida ou isolada durante o processo de reparação. Não há entrada de calor durante o processo de soldadura instantânea. processo de soldaduraAssim, a peça de trabalho não se deforma, não recoze, não trinca a aresta, não apresenta tensões residuais e não altera o estado da estrutura metálica da peça de trabalho.
Elevada força de ligação para soldadura de reparação. Uma vez que a vareta de soldadura é ionizada pelo arco instantaneamente e transferida para a peça de trabalho em contacto com ela, a força de ligação é elevada e não cai.
Elevada precisão de reparação. A espessura do revestimento pode variar entre alguns micrómetros e vários milímetros, sendo apenas necessário o polimento. Também pode ser maquinado por torneamento, fresagem, aplainamento, retificação, galvanoplastia, etc.
Utilização multifuncional. Pode desempenhar funções como a soldadura de reparação e o reforço de superfícies.
Elevada praticidade económica. Pode ser reparado online no local, melhora a eficiência da produção, poupa tempo e custos. Também é fácil de utilizar. Qualquer pessoa pode operá-lo após um curto período de formação.
Vasta gama de substratos aplicáveis, incluindo vários tipos de aço para moldes, aço inoxidável, aço para ferramentas e ferro fundido, alumínio fundidoliga de alumínio, liga de cobre, liga de níquel e todos os condutores condutores.
Bom desempenho ambiental, sem ruído, poeira, líquido residual, luz forte ou odor.
Mesmo que a camada de soldadura reparada esteja desgastada, pode ser reparada várias vezes no mesmo local.
A utilização de gases inertes, como o árgon, para proteção, permite obter camadas de soldadura de elevada qualidade.
Uma vez que é utilizada uma haste de soldadura rotativa, não haverá fenómeno de fio colado. É fácil de operar e pode obter camadas de solda de alta qualidade, e o excesso de metal de solda pode ser controlado para uma pequena quantidade, poupando assim tempo de maquinação de precisão.
O princípio da máquina de reparação de soldadura por faísca:
A máquina de reparação de soldadura por faísca da nossa empresa adopta a tecnologia alemã avançada de reparação e reforço de soldadura a frio. Utiliza o princípio de descarga de faísca eléctrica de alta frequência para realizar a soldadura sem calor na peça de trabalho para reparar defeitos de superfície e desgaste de peças de metal, garantindo a integridade da peça de trabalho.
Também pode utilizar a função de reforço do máquina de soldar por faísca para efetuar um tratamento de reforço na peça de trabalho, obtendo resistência ao desgaste, resistência ao calor, resistência à corrosão, etc.
Depois de a peça de metal ser reparada pela máquina de reparação de soldadura por faísca, não se deforma, não recoze, tem uma elevada resistência à soldadurae é resistente ao desgaste. Pode ser testado por metalografia, resistência à tração e testes de dureza.
A combinação metalúrgica do material de soldadura e do substrato garante a firmeza da soldadura. Compensa as insuficiências dos soldadura por arco de árgon e soldadura eléctrica.
A máquina de soldar por faísca pode ser utilizada para soldar peças estreitas, peças com cavidades profundas e materiais extremamente duros sem fissuras ou buracos de areia, nem causa deformação ou fenómeno côncavo à volta da poça de fusão da peça de trabalho.
A máquina de soldar por faísca utiliza proteção de gás árgon, e a área soldada não oxida nem fica azul. Utilizando um microscópio para observar a operação, até as peças mais pequenas são claras à primeira vista.
Após a soldadura, a superfície pode ser polida como um espelho, adequada para a soldadura e reparação de reforço de vários materiais.
O ponto de soldadura da máquina de soldar por faísca pode ser ajustado de 0,2 mm a 2,0 mm, e pode soldar chapas metálicas tão finas como 0,2 mm sem romper a chapa, e a soldadura é uniforme e bonita.
A máquina de reparação por soldadura por faísca é uma ferramenta de reparação e reforço indispensável para todos os processos de transformação, fabrico, manutenção e tratamento de superfície empresas.
Ao mesmo tempo, a máquina de soldar por faísca é também uma boa ajuda para os indivíduos envolvidos na indústria de reparação especial enriquecerem rapidamente.
Desvantagens da reparação tradicional:
Após a reparação tradicional, a peça de trabalho pode deformar-se, reduzir a sua dureza, apresentar orifícios de areia, locais recozimentoA maioria dos casos é de fissuras, buracos, desgaste, riscos, bordos cortados ou força de ligação insuficiente, danos por tensão interna e até sucata. As perdas resultantes em mão de obra, recursos materiais e recursos financeiros não podem ser calculadas.
Características da máquina de reparação de soldadura eléctrica por pilha de faíscas:
Gama de adaptação da máquina de reparação de soldadura eléctrica por pilha de faíscas:
Matrizes de perfuração, matrizes de forjamentoMoldes de injeção, moldes de fundição, moldes de fundição sob pressão, produtos metálicos, peças de máquinas, ferramentas.
Materiais aplicáveis à máquina de reparação de soldadura eléctrica por pilha de faíscas:
Alumínio, liga de alumínio, cobre, liga de cobre, aço de baixo carbono, aço de médio carbono, aço para moldesaço-carbono, aço inoxidável, aço integral, aço semi-sólido, aço fundido, ferro fundido, alumínio fundido, tungsténio-carbono, ouro e todos os condutores.
Defeitos que podem ser reparados por uma máquina de reparação de soldadura por pilha de faíscas eléctrica:
Orifícios, orifícios de ar, rebarbas, clarões, saliências, arranhões, cantos partidos, cantos colapsados, orifícios de areia, fissuras, desgaste, interior, erros de fabrico, defeitos de fabrico, defeitos de soldadura.
Peças defeituosas que podem ser reparadas por uma máquina de reparação de soldadura por pilha de faíscas eléctricas:
Cantos, arestas vivasA reparação no local durante as operações de produção é efectuada por meio de: ranhuras, paredes laterais, fundos, cavidades profundas, planos, linhas de separação.
Especificações da máquina de reparação de soldadura eléctrica por pilha de faíscas:
Modelo | XKS-01 | KS-02 |
Tensão de entrada (V) | 220V monofásico 50Hz/60hz2 | 220V monofásico 50Hz/60Hz |
Potência máxima de saída (W) | 1800 | 1800 |
Tensão de saída secundária (V) | 20-160 | 20-160 |
Capacitância máxima do condensador (uf) | 480 | 560 |
Gama de frequência variável (frequência de descarga/segundo) | 40-2100(HZ) | 40-2100(HZ) |
Temperatura da peça de trabalho durante a reparação da soldadura (℃) | 20-85 | 20-85 |
Temperatura da junta de soldadura (℃) | 8000-10000 | 3000-10000 |
Fio de soldadura (mm) | 1.0-3.2 | .10-3.2 |
Dimensões (comprimento * largura * altura) | 460*300*360 | 465*315*385 |
Peso (peso líquido KG) | 28 | 30 |
Principais consumíveis. | Lentes de proteção, fios de soldadura, gás árgon, eletricidade. |
Comparação de vários métodos de reparação:
Comparação da máquina de reparação de soldadura eléctrica por pilha de faíscas com outras máquinas de soldadura por arco de árgon e soldadura a laser.
Item | Máquina de reparação de chispas eléctricas | Árgon soldadura por arco | Soldadura a laser | |
1. Entrada de calor no molde | baixo | Muito elevado | baixo | |
2. Deformação e rebaixamento do molde | nada | grande | Pequeno | |
3. Resistência da ligação ao metal de base | bom | bom | bom | |
4. Espessura que pode ser sobreposta (mm) | <3 | >1 | >0.3 | |
5. Controlo da espessura da soldadura por sobreposição | Muito fácil. | Muito difícil | duro | |
6. A dificuldade de soldar por sobreposição nas arestas e nos cantos | Muito fácil | facilmente | Muito fácil | |
7. Preenchimento de buracos | facilmente | facilmente | facilmente | |
8. Soldadura de revestimento da superfície inferior da parede lateral da ranhura do poro | Muito fácil | duro | duro | |
9. Velocidade de soldadura por sobreposição | rápido | Muito rápido | rápido | |
10. Tratamento fino | Método | Feito à mão | EIM - Processamento mecânico | Feito à mão |
Tempo necessário | curto | longo | secundário | |
11. Tempo total de revestimento + acabamento | rápido | longo | secundário | |
12. Dimensões dos moldes reparáveis | Pequeno Grande | Médio a grande | Pequeno | |
13. Dimensões da máquina de soldar | Pequenas e médias empresas | médio | grande | |
14. Pode ser reparado no local | pode | não deve | não deve | |
15. Direção da soldadura por sobreposição | Estão disponíveis as opções frontal e para cima e para baixo | para baixo | para baixo | |
16. Necessidade de pré-aquecimento e isolamento do molde | não é necessário | necessidade | não é necessário | |
17. Materiais aplicáveis | Aço, alumínio, ligas de cobre, etc. | Aço, alumínio | Aço, alumínio | |
18. Consumíveis | Barras metálicas | Fio de soldadura | Fio de soldadura | |
19. Gás de proteção | árgon | árgon | árgon | |
20. O tratamento manual de precisão pode ser efectuado | pode | não deve | pode | |
21. Podem ser aplicados revestimentos de materiais duros | pode | não deve | não deve | |
22. Custo total necessário para a reparação por soldadura | Baixo custo | dispendioso | normalmente | |
23. Preço | Baixa | Médio | elevado | |
24. Segurança do operador | segurança | Radiação ultravioleta intensa | Irradiação |
Gama de aplicações da máquina de reparação de soldadura eléctrica por pilha de faíscas: