Зачем аппаратам точечной сварки нужна охлаждающая вода?

Точечные сварочные аппараты широко используются в металлообработке в различных отраслях промышленности. Во время работы, при высокой частоте сварки, используется система водяного охлаждения (вода охладитель) необходимо использовать вместе с аппаратом. В этой статье объясняется, почему при использовании аппарата для точечной сварки необходима охлаждающая вода.

Большинству представленного на рынке сварочного оборудования требуется охлаждение: модели малой мощности используют воздушное охлаждение, а модели высокой мощности, как правило, — водяное. Охлаждение имеет две основные цели: во-первых, охлаждение компонентов электродов, поскольку в процессе сварки выделяется значительное количество тепла; во-вторых, охлаждение компонентов источника питания, поскольку мощные коммутационные элементы также выделяют тепло во время работы. Системы с воздушным охлаждением обычно оснащены радиаторами и вентиляторами для отвода тепла воздушным потоком. Системы с водяным охлаждением используют воду в качестве теплоносителя для отвода тепла, что позволяет защитить электроды и коммутационные элементы, предотвратить отказы из-за высоких температур и продлить срок их службы.

Некоторое оборудование для точечной сварки не требует охлаждающей воды, например, прецизионные точечные сварочные аппараты и сварочные аппараты с конденсаторным разрядомПрецизионные точечные сварочные аппараты с токами ниже 6 кА обычно не требуют охлаждающей воды, поскольку их сварочный ток низок, время сварки короткое, а нагрев электродов контролируется. Рабочий цикл сварочного аппарата обычно не превышает 5%, а коммутационные компоненты внутри источника питания могут нормально работать в условиях воздушного охлаждения, поэтому охлаждающая вода не требуется. Время разряда сварочных аппаратов с конденсаторными накопителями обычно составляет от 5 до 15 миллисекунд, поэтому нагрев разрядного трансформатора при нормальных рабочих условиях очень мал. Нагрев электродной секции также контролируется. Однако в мощных сварочных аппаратах с конденсаторными накопителями во время сварки плавление заготовки генерирует значительное количество тепла, что может привести к чрезмерному повышению температуры электродов за счет диффузии и теплопроводности. Поэтому для охлаждения электродной секции требуется охлаждающая вода. Это приводит к интересному явлению: сварочные аппараты с накопителями большой емкости оснащены лишь небольшим резервуаром для охлаждающей воды, поскольку им не требуется охлаждать сам корпус аппарата, а только верхнюю и нижнюю секции электродов.

Большему количеству сварочных аппаратов требуется охлаждающая вода, например, промышленная частота или среднечастотные точечные сварщики, сварщики швов, диффузионные сварщики, и стыковые сварщикиВ некоторых случаях помимо внутреннего охлаждения водой требуется и наружное распыление воды, поскольку во время сварки несколько зон выделяют значительное количество тепла, требующего охлаждения: во-первых, сварочный трансформатор; во-вторых, компоненты источника питания, такие как тиристоры или IGBT-транзисторы; в-третьих, вторичные соединения, такие как соединения медных пластин и медных полос; в-четвертых, секции электродов, включая рукоятки и наконечники электродов; эти секции выделяют значительное количество тепла во время длительных сварочных операций, и для их отвода требуется охлаждающая вода.

Охлаждающая вода играет двойную роль в процессе сварки: во-первых, она защищает источник питания и продлевает срок службы компонентов; во-вторых, она облегчает процесс сварки, быстро рассеивая тепло после сварки, чтобы предотвратить перегрев электродов, тем самым защищая электроды, продлевая их срок службы и предотвращая ожоги оператора; во-вторых, она быстро отводит тепло от изделия, чтобы предотвратить чрезмерное вдавливание и высокие температуры, которые могут привести к образованию соединений между изделием и электродами. Например, точечная сварка алюминиевых пластин требует сильного водяного охлаждения для поддержания качества сварки и стабильного производства. Аналогично, во время точечной сварки оцинкованных пластин, если температура поднимается слишком высоко, доля оксидов, образующихся между медными электродами и цинковым слоем, увеличивается, что приводит к ускоренному износу электродов и слипанию электродов.

Вышеизложенное объясняет, почему в сварочных аппаратах используется охлаждающая вода. Как производитель машины для контактной точечной сваркиКомпания Agera специализируется на производстве машины для контактной сварки а также предоставляет заказчикам соответствующим образом подобранные промышленные охладители для обеспечения нормального выполнения сварочных работ.