La saldatura a friction stir è un processo di saldatura a stato solido che unisce materiali attraverso un intenso calore generato dalla friction stir. Questa tecnica prevede la rotazione di un pezzo contro un altro, causando il riscaldamento dei materiali all’interfaccia, creando alla fine una connessione forte e di alta qualità. La sua reputazione si basa sulla versatilità, l’adattabilità a vari materiali e l’efficienza. Si caratterizza per la produzione di giunti saldati affidabili con minima distorsione, diventando così preferito in settori come l’aerospaziale e l’automobilistico. Grazie alla sua natura robusta e non fusibile, è ideale per unire materiali diversi e creare connessioni durevoli.
- Processo di Saldatura a Frizione:
La saldatura a frizione si basa sul movimento relativo e sulla deformazione plastica generata dal calore da attrito sotto pressione e coppia. Questo calore porta le superfici di contatto nelle vicinanze a transitare in uno stato plastico, inducendo lo stato appropriato di deformazione plastica macroscopica. Successivamente, la forgiatura rapida sotto pressione completa la saldatura. Tipicamente, la saldatura a frizione è applicata a pezzi in rotazione. I parametri chiave nel controllo della saldatura a frizione includono la velocità di rotazione, il tempo di saldatura, la pressione di forgiatura, il tempo di attrito e l’accuratezza della posizione di attrito. L’accuratezza della posizione è un fattore cruciale nella saldatura a frizione poiché influisce direttamente sulla qualità e sulla resistenza della saldatura.
- Componenti della Macchina per Saldatura a Frizione:
La macchina per saldatura a frizione è composta dalla macchina principale (macchina utensile), dal sistema idraulico e dal sistema di controllo. Il sistema della macchina principale fornisce principalmente la velocità di rotazione, la coppia e la pressione di attrito richieste per il pezzo da saldare attraverso il dispositivo di rotazione e il dispositivo di movimento, agendo come meccanismo di esecuzione del sistema di saldatura. Il compito principale del sistema idraulico è fornire energia idraulica a vari attuatori della macchina per saldatura e garantire una corretta lubrificazione della rotazione dell’asse principale e dei componenti in movimento del tavolo scorrevole. Il sistema di controllo è responsabile della gestione della sequenza di azioni richiesta per il processo di saldatura e del monitoraggio dell’esecuzione dei componenti del sistema idraulico.
- Controllo Inverter per la Saldatura a Frizione:
Il nostro inverter GD350 è principalmente utilizzato per l’asse principale nel processo di saldatura a frizione. I requisiti per il controllo dell’inverter sono i seguenti:
1. Dopo ogni ciclo automatico di saldatura, l’asse principale deve tornare alla stessa posizione per garantire la precisione della saldatura.
2. L’inverter deve funzionare al di sopra della frequenza nominale, con una frequenza operativa massima di 70Hz.
3. L’inverter dovrebbe avere una robusta capacità di sovraccarico, con tempi di accelerazione e decelerazione di 0,4 secondi sia per il posizionamento che per l’uso generale. Dovrebbe essere in grado di resistere a sovraccarichi momentanei fino a 1,7 volte.
- Modello di Inverter e Parametri Selezionati:
| Livello di Tensione | Modello | Quantità | |
| Inverter | 380V | GD350-037G-4 | 1 |
| Resistenza di Frenatura | – | 10 Ohm, 15 kW | 1 |
- Diagramma di Controllo e Diagramma di Cablaggio:
Sequenza di Controllo:
1. Il PLC invia un segnale di avvio; il servomotore aziona il dispositivo di rotazione per una rotazione rapida.
2. Mentre il dispositivo di rotazione gira ad alta velocità, il sistema idraulico spinge il tavolo scorrevole in avanti, avviando gradualmente il processo di saldatura. Simultaneamente, il tavolo scorrevole avanza e la pressione aumenta gradualmente.
3. Una volta completata la saldatura, il PLC invia un segnale di ritorno all’asse principale. Mentre il dispositivo di rotazione si posiziona rapidamente e con precisione su zero, viene aggiunta una forgiatura ad alta pressione per garantire una forte giuntura saldata.
4. Dopo che l’inverter emette il segnale di posizionamento, la pressione viene mantenuta per un po’, il tavolo scorrevole torna automaticamente indietro e inizia il ciclo di saldatura successivo. Questo processo si ripete. - Istruzioni per l’Avviamento:
L’inverter utilizza il controllo della velocità all’avvio della saldatura e il controllo della posizione a impulsi durante il posizionamento. Per garantire una posizionamento preciso, i parametri di posizione e velocità devono essere correttamente impostati.
1. Verificare il cablaggio secondo lo schema elettrico.
2. Inserire i parametri del motore per l’apprendimento automatico.
3. Iniziare con un test a vuoto per verificare la risposta alla velocità e la precisione del posizionamento. Regolare i guadagni delle linee di velocità e posizione, così come i tempi di accelerazione e decelerazione, come necessario.
4. Dopo un test a vuoto riuscito, eseguire un test di carico e regolare i parametri in base alle prestazioni effettive.
- Perché la Serie di Inverter Invt GD350:
L’inverter GD350 è un inverter servo di ingegneria vettoriale di alta qualità con molte interfacce I/O. Si caratterizza per un ampio intervallo di velocità, tempi di risposta rapidi e alta precisione di controllo. Inoltre, ha una robusta capacità di sovraccarico (sovraccarico del 150% ogni 5 minuti, consentito 1 minuto) e un’alta precisione di controllo (errore massimo di velocità del 0,1% in controllo vettoriale chiuso). Queste caratteristiche garantiscono un funzionamento impeccabile della macchina per saldatura a frizione ininterrottamente.
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