Systém hlídání parametrů vedoucích k zajištění kvality svarů pro přivařování svorníků hrotovým zážehem STUD-DI Systém STUD-DI je možné nasadit všude tam, kde se svařuje hrotovým zážehem a je velká opakovatelnost svarů. Svařovací proud je měřen na svařovací kabelaci, pouze v prostoru kleštiny a uchycení podkladního plechu jsou přichycena napěťová čidla. Instalace STUD-DI nemá proto vliv a nijak neovlivňuje probíhající svar. Forma tohoto způsobu kontroly se zdá ve výrobě jako zbytečná a hodící se spíše do laboratoře. Na základě křivek svařovacího proudu, napětí na elektrickém oblouku, svařovacího času, atd. je však možné najít kritické momenty svaru a zajistit zlepšení jeho kvality, velikosti rozstřiku, apod. Obsluha STUD-DI Úroveň obsluhy STUD-DI je možné rozdělit do tří úrovní: nejjednodušší provoz umožňuje pouze kumulování křivek znázorňující jednotlivé svary, jejich ukládání a protokolování. Rozhraní hodnot, ve kterých se musí naměřené parametry pohybovat, se nedají měnit. Je možné zajistit blokování stroje při svaru, jehož parametry jsou mimo rozhraní. střední stupeň obsluhy nabízí všechno k nastavení, učební modus k určení referenčních svarů, hodnocení referenčních svarů a výpočet hranicních hodnot a jejich aktivaci. Stupeň obsluhy expert nabízí možnost nastavovánívšech možností programu Ochrana heslem Všechny nastavené hodnoty je možné chránit heslem. Jazyky STUD-DI je standartně vybaven německým a anglickým jazykem a je možné nastavení třetí řeči ( čeština bude zavedena). Všechny komentáře a popisy je možné v obslužném programu editovat a upravovat. Pomoc STUD-DI nabízí pomoc, která je zpracována na bázi HTML stránek s odkazy.
Konfigurace PC a vybavení Windows 98, 2000, XP a Vista 20 MB volné paměti Pentium I MMX- procesor s 233 Mhz, lépe Pentium nebo Athlon s 1 Ghz RAM min. 128 MB nebo 256 MB grafické rozlišení 1024x768, 256 barev pro každé měřené místo zesílení izolace a Mephistoskop STUD-DI program Hardware STUD-DI vyžaduje minimální zásahy do svařovacích přípravků. Měření svařovacího proudu je prováděno pomocí bezdotykového čidla magnetického pole. K měření napětí se upevňuje čidlo na svařovací hlavu nebo pistoli ( na kleštinu ) a do místa vedení proudu zpět na podkladním plechu. U CNC svařovacích strojů a jiných automatů může být hlídáno více svařovacích hlav. Potom je každá hlava hlídána samostatně a pomocí USB rozhraní jsou připojeny na PC.
Princip přivařování svorníků hrotovým zážehem Způsob přivařování Přivařování svorníků hrotovým zážehem patří k metodám svařování elektrickým obloukem. Energie pro svařování je získána z před svarem nabitých kondenzátorů. Typickým znakem svorníků je zážehová špička a příruba. Tyto jsou při svaru roztaveny a zčásti odpařeny. Přitom dojde k transportu roztaveného kovu do svaru. Opakovatelnost Po správném nastavení elektrických i mechanických částí je celý proces plně reprodukovatelný a trvá tisíciny sekundy. STUD-DI využívá této reprodukovatelnosti a rozděluje správné a vadné svary.
Svařování hrotovým zážehem se zdvihem a kontaktní Jedná se o dva způsoby lišící se průběhem svařovacího proudu, času a event. i napětí. Svařování se zdvihem Svorník je nadzdvihnut do výšky dle nastaveného zdvihu pomocí elektromagnetu. Po jeho vypnutí svorník padá proti podkladovému plechu rychlostí cca 0,5 m/ sek. Po kontaktu zážehové špičky s podkladním plechem dochází k zapálení EO a začíná procházet elektrický proud. Začíná předhřívací fáze. Svařování s kontaktem
Zážehová špička je před začátkem svařování přitlačena na podkladní plech. Po otevření spínače (většinou elektronického, tyristor) začíná procházet svařovací proud a dojde tedy k svaru. Fáze předehřátí Mechanika svařovací pistole ( hlavy) tlačí zážehovou špičku na podkladní plech. Tím mezi nimi vzniká elektrický odpor. Proudové zatížení vzrůstá rychle díky malému vnitřnímu odporu na kondenzátorech. V praxi není možné měření napětí přímo v místě svaru.proto jsou čidla umístěna na kleštině a podkladním plechu, což umožňuje rovněž znázornění proudových okruhů. Normální zážeh
V tomto odstavci je popsáno normální hoření elektrického oblouku. Elektrický odpor zážehové špičky je sice malý, ale ne nulový. Proto je zážehová špička ohřívaná svařovacím proudem. Toto je sebezesilující proces, protože: elektrický odpor kovů se zvyšující teplotou snižuje svařovací proud je stále vyšší Nakonec dosahuje teplota zážehové špičky takovou úroveň, že se začne tavit a zčásti se odpaří. Tím vznikne volné místo mezi čelem svorníku a podkladním plechem. Svařovací proud se zvětšuje a vyplňuje tento prostor a vzniká elektrický oblouk ( EO). Začátek vznikajícího EO zároveň ukončuje fázi předehřátí. Předčasný zážeh U svařování se zdvihem je, v některých případech napětí na svorníku dříve, než se zážehová špička dotkne podkladního plechu. Potom dojde k zapálení EO již při prvním kontaktu s podkladním plechem. V tom případě neproběhne fáze předehřátí. Tento jev je možné si představit tak, že zážehová špička shoří dříve, než dojde ke kontaktu mezi ní a podkladním plechem. Toto může způsobovat otřep na špičce nebo přechodový odpor mezi ní a plechem. Tento přechododvý odpor způsobí lokální nahromadění energie. Předčasný zážeh může, ale nemusí být označen jako vadný svar. Rozhodující je charakteristika průběhu napětí. Normální je předčasný zážeh u přivařování hliníkových svorníků na hliníkový podkladní plech. Fáze hoření EO, nos
Na začátku fáze hoření EO musí být za normálních okolností napětí o něco větší než při jeho pozdějším průběhu. Hustota plazmy na začátku EO je menší, než při jeho závěru. Odpor a napětí na EO jsou vyšší na začátku než v ustáleném stavu. To vede k špičce napětí znázorněné na grafu jako nos. Jeho maximální hodnota není stálá a liší se v závislosti na povrchu podkladního plechu. Fáze ustáleného hoření EO Díky fázi ustáleného hoření EO dojde k zahřátí vedoucí k vytvoření taveniny. Ta se vytvoří zahřátím obou povrchů, svorníku i podkladního materiálu na teplotu tavení materiálu. Již v počátku EO panuje mezi povrchem svorníku a podkladního plechu vysoká teplota tím se značně zvýší hustota ionizace. Jak již bylo řečeno svorník se proti podkladnímu plechu zrychluje, tím se zmenšuje mezera mezi svorníkem a podkladem. Proto se také snižuje napětí. Po dotyku svorníku s plechem vznikne zkrat a napětí na EO je ukončeno. Fáze hoření EO je u konce. Fáze zkratu a chlazení Po fázi hoření EO prochází ještě místem svaru zbatek svařovacího proudu. Podle nastavení svařovacího zařízení může přijít i maximální hodnota svařovacího proudu po fázi hoření EO. Potom je ale výkon, produkt svařovacího napětí a proudu, již nulový. Rovněž energie je nulová. Fáze chlazení má rozhodující vliv na pevnost svaru. Pohybující se svorník ve fázi chlazení taveniny snižuje výrazně pevnost spoje vedoucí až k její nulové hodnotě.