La cura para algunos problemas comunes de unión de electrodos

¿Por qué ocurren los problemas de vinculación y qué podemos hacer para prevenirlos?

Recientemente, hemos hablado mucho sobre los diferentes materiales que se pueden usar para los electrodos de soldadura por puntos de resistencia, materiales que, solos o en combinación, deben resistir corrientes altas y grandes fuerzas de presión. Pero, por supuesto, esa no es toda la historia. Incluso si tiene un electrodo de tungsteno de cobre infiltrado al 100 %, en una proporción de, digamos, 30 % de cobre y 70 % de tungsteno, lo que proporciona lo mejor de ambos materiales, es decir, la excelente estabilidad y resistencia del tungsteno a altas temperaturas, y la gran Conductividad térmica y eléctrica del cobre. . . incluso entonces, las cosas pueden salir mal.

Esto se debe a que, más allá de elegir los materiales para su electrodo de soldadura por puntos, también debe tener un buen diseño y construcción de electrodos si desea obtener soldaduras consistentes y de alta calidad, sin mencionar la vida útil más prolongada de su inversión en electrodos. No solo necesita los materiales y los perfiles de punta y vástago correctos, sino también una unión adecuada en la fabricación del propio electrodo.

Por qué es importante la unión de electrodos

Las deficiencias en el diseño y la unión de los electrodos pueden provocar variaciones en la calidad de la soldadura de los productos finales, incluidas soldaduras débiles o fallidas. Esto se debe a que las uniones defectuosas en los propios electrodos reducen la conductividad térmica y hacen que la resistencia eléctrica del electrodo fluctúe. Estas deficiencias también pueden disminuir la vida útil del electrodo, lo que requiere reparaciones o reemplazos más frecuentes.

Por ejemplo, los electrodos hechos de aleaciones de tungsteno o molibdeno con un eje de cobre son excelentes para muchas aplicaciones de soldadura por puntos de resistencia. Después de todo, el tungsteno y el molibdeno tienen altos puntos de fusión y son estables a altas temperaturas, mientras que un eje de electrodo de cobre disipa el calor rápidamente. Sin embargo, surgen problemas cuando un fabricante une estas aleaciones a su eje de cobre mediante un proceso de soldadura fuerte.

Cuando el relleno de soldadura fuerte no se distribuye uniformemente en la unión entre el material del electrodo y el portaelectrodos, se generan cavidades que tienen un impacto en la resistencia eléctrica y reducen la conductividad térmica. El resultado final es una calidad de unión inconsistente, con las cavidades reduciendo el área de unión efectiva del electrodo. Además, los vacíos causados ​​por una capilaridad inadecuada o una alineación incorrecta de las piezas durante el proceso de soldadura fuerte también pueden reducir la fuerza de unión de los electrodos.

Los problemas de calentamiento de la punta del electrodo son otro problema que puede ser causado por deficiencias en la unión del electrodo. Esto se debe a que cuando la corriente de soldadura pasa a través de un electrodo, el calor que se produce está muy extendido:está dentro del cuerpo del electrodo, la punta del electrodo, la interfaz de la punta a la pieza, las piezas que se están soldando y la pieza a pieza. interfaz de parte. Con cada soldadura subsiguiente, el calor residual en la punta del electrodo se acumula antes de estabilizarse en algún valor promedio, según la tasa de soldadura y la energía de soldadura.

Si bien el calor residual de la punta generalmente no es un gran problema cuando se suelda manualmente, y por lo tanto, a un ritmo lento, puede ser un gran problema en entornos de soldadura automatizados, donde la velocidad de soldadura puede alcanzar una soldadura por segundo o más rápido. Aquí, el calor residual de la punta del electrodo puede causar problemas de soldadura como:

• Mayor deformación de la pieza
• Agrietamiento de piezas
• Oxidación rápida de la punta
• Acumulación rápida de material/revestimiento de piezas en la punta
• Resistencia de soldadura reducida
• Pegado severo de la punta a la parte
• Desgaste severo de la geometría de la punta
• Vida más corta de la punta

El exceso de densidad de corriente de soldadura también puede resultar en una adherencia severa del electrodo, deformación del área de la punta y flexión de la longitud de la punta, todo lo cual, a su vez, reduce la capacidad de unión de los electrodos. Además, los contaminantes de la superficie como el aceite, la grasa, el óxido/óxidos, las incrustaciones o la suciedad pueden formar una barrera que impide la soldadura fuerte adecuada en la fabricación de electrodos, lo que da como resultado la salida real del material del electrodo de su eje.

Cómo evitar una unión de electrodos defectuosa

Afortunadamente, podemos solucionar muchos de los problemas mencionados anteriormente creando una unión perfecta entre el electrodo y el eje. Con un mejor método para unir un electrodo a su soporte, puede obtener una resistencia eléctrica y una conductividad térmica más uniformes, un rendimiento de soldadura más reproducible y una vida útil más larga del electrodo. Uno de estos métodos de unión sin costuras es la unión no defectuosa (NDB) de conjuntos de electrodos hechos de tungsteno, molibdeno y sus aleaciones, que incluyen tungsteno de cobre, tungsteno de plata y carburo de tungsteno de plata.

Un electrodo unido a la perfección es aquel que no tiene relleno entre el eje y la punta del electrodo, para una unión que es casi del 100%, creando un área de unión más efectiva que, a su vez, produce una soldadura más fuerte y consistente entre las piezas de trabajo. Además, los electrodos unidos a la perfección optimizan los ciclos térmicos para reducir la carga de calor y el consumo de electrodos.

En el caso de NDB, el método conserva las características de los componentes del material del electrodo mientras fusiona los materiales en un molde para formar una unión de solo unos pocos micrómetros. A diferencia de los electrodos soldados, los electrodos NDB proporcionan una conductividad térmica y una resistencia eléctrica constantes debido a la unión perfecta entre el electrodo y el eje.

Ponga la unión de electrodos a la cabeza con Material Choice

Sin el diseño y la construcción correctos del electrodo de soldadura, su producto final puede verse afectado por retrasos en la producción debido a la ineficiencia del proceso, la falla del electrodo o las soldaduras débiles. La unión adecuada de sus electrodos, utilizando un proceso como NDB, es tan importante como su elección de materiales para garantizar una calidad de soldadura constante, un mínimo de pegado de electrodos y una máxima vida útil de los electrodos.

En pocas palabras, cuanto mejor sea la unión entre los materiales que componen los electrodos, mejores y más reproducibles serán los resultados de soldadura. Si desea obtener más información sobre el método NDB y sus ventajas en la fabricación de electrodos de soldadura por puntos de resistencia, puede descargar nuestro informe técnico gratuito sobre la unión sin defectos de los electrodos de soldadura por puntos de resistencia.