Surse pt sudare de tensiune continua - generatoare rotative - surse de sudare cu control electronic al parametrilor de sudare

Surse pt sudare de tensiune continua

Sursele de tensiune continua utilizate in procesul de sudare, in variantele clasice, sut de 2 tipuri:

a)      generatoare rotative: antrenate de masini electrice (convertizor de sudare) sau sunt atrenate de masini cu ardere interna (grupuri electrogene)

b)      redresoare pt sudare

Generatoare rotative

Generatoarele rotative sunt masini electrice cu o parte de excitatie.

E=U_G + R_AI + “delta”U_p

E=K_n + “multimea vida”

R_A=E – R_AI = K_n”multimea vida” - R_AI

R_A = rezistenta interna a gener + rezistenta conductorului de leg

Specific gener rotative este, pt sudare, prezenta unei infasurari de excitatie demagetizanta parcursa de ansamblul de sudare care determina reducerea fluxului prin generator la cresterea curentului de sudare.

Realizarea caracteristica cazatoare se obtine printr-o alegere adecvata a sist de excitatie al generat. (I_excitatie)

In acest ses scunt construite mai multe variante de gener rotative de sudare:

a)      cu excitatie separata sau derivatie si infasurare in serie antagonista

b)      cu poli divizati

c)      cu camp transversal

Fluxul de excitatie este creat cu ajutorul curentului de excitatie care parcurge infasurarea de excitatie.

Infasurarea de demagnetizare va fii parcursa de currentul de sudare si este reglabila in trepte cu ajutorulcomultatorului k.

Fluxul magnetic prin generator este det de difer dintre fluxul de excitatie si fluxul demagnetizant.

Reglarea intensitatii current pt sudare se poate face prin  curentul de excitatie si prin nr de spire a infasurarii de demagnetizarre.

Surse de sudare cu control electronic al parametrilor de sudare:

Utilizarea semiconductorilor de puterea permis realiz unor surse pt sudare de tensiune continua cu parametrii economici.

Acest tip de sursa a inlocuit in mare parte generatoarele rotative.

In general, o sursa de sudare de tensiune continua cu redresor e alcatuita dintr-un transformator de adaptare, cu un variator de tensiune alternativa, o bobina de filtrare, o redresare si blocuri electronice de comanda si reglare.

Comanda:

Informatiile privind valoarea reala a curentului desudare furnizate de traductorul de current sunt aduse la comparatorul “c” unde sunt trnsmise si informatiile privind regimul dorit de sudare.

Regulatorul de curent transmite blocului de comanda pe grila (BCG) tensiunea de comanda pt “alfa” de intrare in conductie a tiristoarelor VTA-ului (variatorului de tensiune alternativa)

In circuit rezulta valoarea impusa a curentului.

Astfel de surse se folosesc cu precadere la MIG, WIG si MAG.

Sursa pr sudare cu invertor si control electronic al puterii

Principiul sursei cu invertor pt sudarea cu arc electric pe comutatia de inalta frecventa, ele lucrand de la 20-100 KHz, acest invertor este realizat in diverse configuratii topologice, in fc de tipul dispozitivelor de semiconductoare, de cerintele specifice de control al puterii, de comanda blocului invertor.

Electrozii:

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

Electrodul fuzibil folosit in mod curent la sudarea cu arc electric sunt formati dintr-o vergea cu diametrul de 1,5 – 8 mm si lungimi de 225-450 mm.

Aceste vergele sunt procesate din otel din otel slab aliat (cu continut redus de C) cu adaosuri de Mn, Si, Cr, molibden peste care se aplica prin imersie, prin presare, un invelis.

Rolul invelisului este de a asig stabilitatea arcului, topirea unoforma a electrodului, de a forma in jurul arcului si a metalului topit un stratprotector compus din gaze si zgura, de a introduce in metalul topit elemente de aliere si de a asig o productivitate sporita la aigurare.

Materialul di care este alc pasta de electrod este dioxid de titan, ammoniac, feromolibden, ferotitan.

Sudarea prin puncte:

Procedeul se folos pt ansamblarea tablelor si profilelor foroase/neferoase de aceeasi grosime sau grosime apropiata.

Sudarea prin puncte se bazeaza pe incalzirea locala produsa la trecerea current elec prin piesele aflate in contact mechanic, realizat prin presiunea exercitata de electrod.

Conectarea la sursa de tensiune dupa realizarea presiunii pe piese conduce la un current cu densitatea maxima in acest punct aflat pe axa celor 2 electrozi.

Zona de contact se va incalzi creand un nucleu sudat la indepartarea electrozilor.

Valoarea intens curentului, a presiunii si timpului de conductie sunt reglate in fc de tipul de material si de grosimea acestuia.

Curentii sunt mari J=80-200A/mm²

Sudarea cu gaze:

La sudarea cu gaze prin topire, materialul de baza sicel de adaos sunt aduse local in stare topita cu ajutorul unei flacari rezultata prin arderea unui gaz combustibil.

Dintre gaze, cel mai folosit este acetilena, obtinuta prin reactia dintre carbura de calciu si apa;

CaC₂ + 2H₂O = C₂H₂ + Ca(OH)₂

Se mai folosesc si vapori de benzina, CH₄, gaze petroliere lichefiate.

Sudarea cu laseri:

Efectul laser consta in amplificarea luminii prin emisie stimulata de radiatii.

Fen. de producere a efectului laser este legat de tranzitia atomilor de pe un nivel energetic pe altul.

Atomii se pot gasi in diferite stari de excitatie in fc de energia pe care o poseda.

Daca bombardam cu energie un atom, el poate lua un semn discontinuu e=hf unde h=6.625 x 10^-34 Js si poate parasi nivelul de energie pe care se gaseste trecand pe un nivel superior.

Practic, in acest transfer energetic, electronii atomului se muta de pe orbita cu energie redusa pe orbite cu energie mai mare.

Un electrod ajuns pe u nivel energetic superior revine pe cel inferior emitand un foton => emisie spontana inatnita in cazul radiatiilor surselor obisnuite de lumina cum sunt lampile cu incadescenta, metalele incinse, lampile cu descarcari in gaze.

In cazul laserului, revenirea electronilor de pe un nivel eergetic superior pe unul inferior se face sub actiunea unui camp electromagn superior.

Un foton inductor bombardeaza atomul stimulandu-l sa emita u foton.

Caracteristic este faptul ca fotonul emis are aceleasi caracteristici cu fotonul inductor => se amplifica emisia stimulata.

Pt ca procesul sa nu se opreasca este necesar sa existe un nr. mare de atomi in stare excitata , deci este nevoie de un mecanism de pompare care sa furnizeze continuu energie atomilor.

Avem nevoie si de un rezonator optic. Acesta este realizat din 2 oglinzi fata in fata intre care fortonii se reflecta si parcurg de mai multe ori mediul activ, fiecare foton provocand o avalansa de foton asemenea lui.

Procesul de amplificare nu este nelimitat intrucat una din oglinzi permite luminii sa iasa sub forma unui fascicul intens cu o mare densitate de energie.

Radiatia laser difera delumina de la lampi, soare prin proprietatile sale:

coerenta

directionalitatea

monocromaticitatea

Orice dispozitiv laser este alc dintr-un mediu activ, o cavitate rezonanta, o sursa de pompare a energiei catre mediul activ (generator de inalta frecventa).

Dupa natura mediului activ, laserii sunt cu mediu solid (cu rubin), cu gaze (He-Ne), cu mediu lichid.

Pompajul se poate realiza prin diverse procedee:

pompaj optic : real pri iluminarea cu o lampa de argon sau prin descarcari in gaze.

Pompaj chimic

UTILIZARI TEHNOLOGICE

Utilitatea tehnologica a instalatiilor cu laser se bazeaza pe urmatoarele avantaje:

a)      posibilitatea realizarii unei densitati de putere f mari 10¹¹ – 10¹² w/m²

b)      realizarea unui diametru a zonei de lucru sub 0,1 mm

c)      radiatia electromagnetica cu un spectru de frecventa f redus = monocromaticitate

d)      zona de influienta termica neglijabila

e)      posibilitatea obtinerii unor impulsuri scurte si cu o repetabilitate ridicata.

Datorita densitatii f mari de energie, fascicolul laser face posibila prelucrarea oricarui material.

Operatii tehnologice importante:

1. sudarea cu laser (permite imbinarea de componente cu sectiune mica, imbinarea cu dimensiui diferite, cu caracteristici diferite). Se caracterizeaza prin zona ingusta de topire si de influieta termica. Puterea laserului utilizat determina adancimea de sudare

exp: - un laser de 1 kw permite sudarea pieselor de otel cu grosimi de 3-4mm;

un laser de 15 kw permite sudarea pieselor de otel cu grosimi de 12 mm;

un laser de 30 kw permite sudarea pieselor de otel cu grosimi de 30 mm;

In industria semiconductoarelor, pt decuparea elementelor ceramice se folos sudarea cu laser, una din conditiile de baza fiind sterilitatea procesului. Se foloseste si in medicina

Dezavantaje:

randament energic scazut

cost ridicat al utilitatilor

cost ridicat al unei ore de functionare