Un processo di saldatura a resistenza che monitora domande e risposte

Un monitor per saldatura a resistenza può misurare la corrente elettrica durante la saldatura, la tensione tra gli elettrodi, la forza dell'elettrodo e il movimento dell'elettrodo.

La coerenza del processo è una sfida comune nella saldatura a resistenza. Molte cose possono andare storte, tutte causate da variazioni in una o più di queste aree: prestazioni delle apparecchiature, proprietà dei materiali e impostazioni del processo.

Per trovare il colpevole, inizia registrando i parametri del processo di saldatura con un monitor di saldatura ed esaminando i risultati. Un operatore esperto e ben addestrato può rilevare problemi di saldatura e fare ipotesi plausibili sulle loro cause, ma senza i dati provenienti da un monitor di saldatura, quell'operatore lavora in gran parte alla cieca.

Un monitor per saldatura a resistenza può misurare la corrente elettrica durante la saldatura, la tensione tra gli elettrodi, la forza dell'elettrodo e il movimento dell'elettrodo.

I modelli di base restituiscono un valore numerico aggregato (minimo o massimo) per uno o più parametri. I monitor più avanzati possono acquisire e analizzare l'intera forma d'onda ad alta risoluzione di ogni parametro. Le forme d'onda forniscono informazioni molto più utili sul processo di saldatura dinamica rispetto ai valori aggregati. Ad esempio, le forme d'onda possono rivelare scintille causate da un adattamento incoerente, hardware della saldatrice allentato e tempi incoerenti tra l'applicazione della forza meccanica e dell'energia elettrica.

La saldatura a resistenza si ottiene applicando calore e pressione nel tempo. Il calore viene fornito facendo passare la corrente attraverso gli elettrodi e la saldatura. La pressione viene fornita comprimendo la saldatura tra due elettrodi con una forza predeterminata. Il profilo temporale, o la velocità con cui vengono applicate corrente e pressione, può influenzare il risultato della saldatura.

Il calore e la pressione non possono essere misurati direttamente. Ma sono la conseguenza della corrente che attraversa le parti, della tensione sugli elettrodi e della forza applicata dalla testa di saldatura. Da queste misurazioni si possono ricavare altri parametri elettrici, come la potenza e la resistenza. Inoltre, il processo di saldatura provoca un piccolo movimento, o spostamento, degli elettrodi che può rivelare se la saldatura è andata avanti come previsto.

Una modifica in uno qualsiasi di questi parametri potrebbe indicare problemi nel processo di saldatura, come un allineamento errato, sporco e detriti, cambiamenti nel materiale e cambiamenti nel rivestimento.

Il monitor, con i valori e le forme d'onda risultanti, non indica se una saldatura è buona o cattiva. Può, tuttavia, confrontare la saldatura più recente con una saldatura sicuramente funzionante. Se i parametri sono simili, viene considerato valido; se fuori dall'intervallo viene contrassegnato come diverso. Diverso è spesso considerato negativo in un ambiente di produzione e la parte verrebbe contrassegnata per rilavorazione o scartata.

Per determinare l'intervallo di valori o limiti accettabili, un utente eseguirà un progetto di esperimenti utilizzando diverse impostazioni dell'attrezzatura di saldatura che influenzeranno la qualità della saldatura. Le forme d'onda vengono registrate ed esaminate con i risultati della qualità della saldatura. Al termine dello studio, è possibile impostare i limiti superiore e inferiore dei parametri in modo che l'intervallo includa saldature buone ed escluda saldature scadenti. L'impostazione ottimale dei limiti dovrebbe evitare l'accettazione di troppi falsi positivi, ovvero saldature che generano letture entro i limiti ma non soddisfano le specifiche di qualità della saldatura. Trovare i limiti dei parametri ideali richiede molto tempo, ma il risultato sono impostazioni di processo che identificheranno una buona saldatura entro limiti statistici. Per le saldature critiche, questa è la procedura de facto da seguire per prodotti come componenti di sicurezza o dispositivi medici.

Oltre al controllo della qualità, i monitor di saldatura vengono utilizzati per:

I monitor di saldatura avanzati possono acquisire e analizzare l'intera forma d'onda ad alta risoluzione di ogni parametro.

I dati possono essere archiviati localmente nel monitor del processo o su un server in rete, in sede o nel cloud. I monitor moderni e di fascia alta dispongono di un software che memorizza i valori registrati in un server database. È possibile accedere e utilizzare questo database tramite il software di controllo statistico analitico dei processi (SPC) e i programmi di efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE).