Elektrik Direnç Kaynağı(Punta Kaynak)PUKA MAKİNA | Add Value

Elektirk Direnç Kaynağı

Teknik Bilgiler

ELEKTRİK DİRENÇ KAYNAĞI

(Punta kaynak)

Elektrik Direnç Kaynağının Tanımı Endüstrideki Yeri ve önemi

Otomotiv sektörü, uzay ve uçak teknolojileri, çelik yapılar, çelik eşya imalatı, hassas cihazların imalatı, elektroteknik, , makine sektörü gibi pek çok alanda kullanılan ince kesitli metal malzemelerin kaynağında yaşanan sorunlar, farklı kaynak türlerinin gelişimini sağlamıştır. İnce kesitli malzemeler yüksek ısı altında kaldıklarında kalıcı şekil bozukluklarına neden olur. Bu nedenle kaynaklama işleminin asgari ısıda ve en kısa sürede gerçekleştirme zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Kaynaklı bağlantıların hızlı bir şekilde en az deformasyonla gerçekleştirilmesi, ekonomik ve kaynak mukavemetinin yüksek olması istenilen yerlerde, elektrik direnç kaynağı ilk seçim olarak karşımıza çıkmaktadır.

Elektrik direnç kaynağı, metal parçalardan geçirilen elektrik akımına karşı, bu

parçaların gösterdiği dirençten oluşan ısı yardımıyla yapılan birleştirmedir. Parçalar kısmi olarak ergitilerek kaynak için gerekli kaynak banyosu oluşturulur. Kaynak banyosunun oluşumundan itibaren elektrik akımı kesilerek iş parçalarına basınç uygulanır ve bu basınç altında soğuma gerçekleştirilerek sökülemeyen türden bir birleşim sağlanmış olur. Bu yöntemle yapılan kaynak işleminin genel adı elektrik direnç kaynağı olarak adlandırılır.

PUKA makine olarak firmamızda direnç kaynak makinaları ve gazaltı kaynak makinaları , ark kaynak makinaları imalatı yapmaktadır . Direnç kaynak makine çeşitleri olarak , alın kaynağı , çok pistonlu grup punta kaynağı , mekanik ayaklı punta kaynağı , servo ve plc kontrollü punta kaynak makinaları imalatları yapılmaktadır.

Elektrik Direnç Kaynağı Çeşitleri

Elektrik direnç kaynağı yapılış şekillerine ve sektörlerde en fazla kullanım alanlarına

göre aşağıdaki gibi sınıflandırılır.

1. Nokta (punta) kaynağı

2. Kabartılı nokta kaynağı

3. Dikiş kaynağı

4. Direnç alın kaynağı

1. NOKTA (PUNTA) DİRENÇ KAYNAĞI YÖNTEMİ

Nokta kaynağı, direnç kaynağı türleri içerisinde en çok kullanılan türdür. Kaynatılacak parçalar iki bakır elektrot arasına alınır ve belirli bir baskı uygulanmasıyla elektrik akımının geçişi sağlanır. Şekil 1.1’de, nokta kaynak makinesi temel bileşenlerini ve kaynak bölgesikesiti verilmiştir.

 

 

 

 

 

 

Makine üzerindeki şalter ve zaman sayacı ile belirlenen süre boyunca, akım bir

elektrottan diğerine akarken  bu akıma karşı direnç, iki sac arasındaki temas noktasında en yükseğe ulaşır ve malzeme bu noktada ergimeye başlar. Elektrik akımının otomatik olarak kesilmesinden sonra kaynak banyosu, uygulanan basınç altında soğuyarak katılaşır ve iki sac malzeme sökülemez bir şekilde birleştirilmiş olur. Standart bir nokta kaynak makinesinin temel bileşenleri, bakır elektrodlara yük uygulamak için kullanılan mekanik bir sistem, şebekeden gelen gerilimi düşüren transformatör, bazı makinelerde akım kontrol cihazları ve bir zaman sayacından

oluşur.

 

Direnç Kaynağı ile kaynaklanmaya çalışılan bazı malzemelerin  Isıl Özellikleri

 

 

 

 

 

 


 

 

1.2. Nokta Kaynağında Kullanılan Elektrotlar

Nokta kaynağında parça kalınlığına, türüne göre elektrot seçimi kaynağın kalitesini belirleyen önemli bir unsurdur. Şekil 1.2’de elektrot başlıklarının tipleri verilmiştir.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. KABARTILI NOKTA KAYNAĞI YÖNTEMİ

Kabartılı nokta kaynağı, yöntem olarak nokta kaynağına benzer. Nokta kaynağında kaynatılacak sac malzemeler üst üste bindirilip, elektrodlar arasında sıkıştırılıyor ve elektrik akımı geçiriliyordu. Bu yöntemle elektrot başlıklarının boyut ve şekilleri geçen akımı sınırlandırırken kabartılı nokta kaynağında akım kaynatılacak malzemelerin en az birinde bulunan kabartılarla sınırlıdır.

 

 

 

 

Kabartılı kaynak yönteminde kaynak bölgesi, kaynak yapılacak saclardan birinde bulunan kabartının olduğu bölgedir. Saclar üst üste bindirildiğinde sadece kabartının olduğu noktadan birbirlerine temas eder. Bu noktadan geçen elektrik akımı kabartı üzerinde yoğunlaşır ve bu nedenle kabartı hızla ısınır. Isınmadan dolayı kabartı ergiyerek çöker ve iki sac arasında erimiş bir bölge oluşur. Elektrik akımı kesilerek basınç uygulamaya bir müddet daha devam edilir ve kaynak tamamlanır.

 

Kabartılı nokta kaynak makineleri, temelde nokta kaynak makineleri ile aynıdır. Ancak bu yöntemde nokta kaynağında kullanılan elektrot tipleri yerine eşit basınç uygulanabilen yassı elektrotlar kullanılır. Kabartılı nokta kaynağı, saç yapılara küçük bağlantı parçalarının birleştirilmesinde kullanılır. Bu yöntem özellikle otomotiv sektöründe, sabit somunların şasiye bağlantılarında, ev aletlerinin vida bağlantılarında, büro mobilyalarında, makine parçalarının imalatında, dişli saplamalarda vb. pek çok alanda kullanılmaktadır. Kabartılı kaynak yöntemi inşaat sektöründe takviyeli beton uygulamalarındaki çelik hasırların üretiminde de kullanılmaktadır.

 

2.1. Nokta ve Kabartılı Nokta Kaynak Makinesi Elektrodlarının Soğutulması ve Bakımları

 

Genellikle nokta kaynağı ve kabartılı nokta kaynağı seri üretimde kullanıldığından,

 

elektrodlardan geçen akımın oluşturduğu dirençten dolayı elektrodlarda ısınma oluşur.

 

Elektrot ısısının artması kaynağı olumsuz yönde etkileyeceğinden soğutulmaları gerekir.Kaynak makinelerinde soğutma sistemi olarak genellikle su kullanılır. Bu sistem, makine içerisinde bir düzenekle sürekli olarak su dolaşımı ile elektrodların soğutulmasını sağlar. Elektrodların basit soğutulma sistemi Şekil 2.2’de şematik olarak gösterilmiştir.

 

Kullanıma bağlı olarak zaman içerisinde kaynak elektrodları aşınır. Aşınma

 

sonucunda elektrodun ucu bozularak akım ve basıncın azalmasına neden olur, bu da yine kaynak kalitesini olumsuz etkileyen unsurlardan biridir. Bu durum, elektrot uçlarının periyodik olarak bakımlarının yapılmasını gerektirir. Bakım işlemi bozulan uca yeniden eski formunun kazandırılması ve akım geçişini engelleyen unsurların ortadan kaldırılması ile gerçekleştirilir. Bu işlem eğe, zımpara vb. araçlarla yapılır.

 

2.2. Nokta ve Kabartılı Nokta Kaynağı Yapımında Uygulanacak İşlem Basamakları

 

 

Kaynak yapılacak iş parçaları elektrik akımının geçişini engelleyecek her türlü yağdan, kirden, boyadan ve pastan temizlenmelidir. Bu temizlik işlemi tel fırça veya zımpara yardımıyla yapılır. Kaynak makinesi çalıştırılır ve kaynatılacak parçaların kalınlığına ve makine türüne göre değişen amper ve zaman ayarı yapılır.

Saclar kaynağa hazır hale getirilerek elektrodların arasına uygun şekilde yerleştirilir.

Elektrodlar iş parçasına doğru yaklaştırılır ve parçalar sıkıştırılır. Böylece saclar birbirine temas ettirilir.

Sıkıştırma olarak adlandırılan bu bölümde uygulanan basınç, biraz daha artırılarak elektrik akımının geçişi otomatik olarak başlatılır. Parça türü ve kalınlığına göre ayarlanan amper ve zaman dahilinde akım geçişi sürerek parçayı ısıtır.

Elektrodların iş parçalarına baskı yaptığı noktadaki ara yüzeyde ergime başlar.Zaman sayacına bağlı olarak geçen akım, otomatik olarak kapanarak ergiyik baskı kaldırılmaksızın soğumaya bırakılır, bu süre birkaç saniyedir.

Elektrotlara uygulanan basınç kaldırılarak elektrodların birbirinden uzaklaşması sağlanır. Bu süreçte kaynak işlemi gerçekleştirilmiş olur. Kaynak bölgesinin temizlenmesi isteniyorsa genelde tel fırça veya zımpara kullanarak kaynak temizliği gerçekleştirilir.

3. DİKİŞ DİRENÇ KAYNAĞI

3.1. Dikiş Direnç Kaynağı Yöntemi

Dikiş direnç kaynağı, yapım tekniği bakımından nokta kaynağına benzer. Nokta kaynağında ardışık olarak noktaların sıralanması dikiş direnç kaynağını oluşturur. Dikiş kaynağı, nokta kaynağındaki gibi birbiri üzerine bindirilen saç parçaların, temas yüzeylerinden geçen elektrik akımına gösterdiği direnç ile ergiyerek basınç altında birleştirilmesidir (Resim 3.1).

Kaynağı yapılacak olan saç malzemeler, bakır alaşımdan yapılmış disk biçimindeki iki elektrot arasına konularak pnömatik veya hidrolik bir sistemle sıkıştırılır. Bakır disk elektrodlar dönmeye başladığında elektrik akımı da verilerek kaynak işlemi gerçekleştirilir. Tekerleklerin dönmesi sırasında akım kesilerek dönme devam ederse aralıklı dikiş kaynağı yapılmış olur. Sürekli elektrik akımı kullanılırsa kesintisiz bir kaynak birleşimi sağlanır. Bu tür kaynaklar sıvı ve gazlar için sızdırmazlık özelliğine sahiptir. Elektrodların soğutulması merkezi bir dolaşım sistemi ile veya elektrot üzerine su püskürtülerek yapılır. Soğutma sıvısı olarak % 5 oranında bor yağı karışımı su kullanılır.Dikiş direnç kaynağında amper ayarı kaynatılan malzemenin cinsine, kaynatma hızına,kaynatılan malzemelerin kalınlığına ve soğutma suyu olarak kullanılan sıvının miktarına göre farklılıklar gösterebilir. En uygun amper ayarını deneme yanılma yoluyla bulmak, en uygun yöntemdir.

 

3.2. Dikiş Direnç Kaynağında Kullanılan Elektrodlar

Dikiş direnç kaynağında kullanılan elektrodlar ısıl işlem görmüş, bakır alaşımlarından

üretilir. Kullanılan elektrot çapları 50-600 mm arasındadır. Elektrodların malzemeye temas eden yüzey genişliği, kaynatılacak malzemenin kalınlığına göre farklılık göstermektedir. Elektrodun malzemeye uyguladığı basınç nokta kaynağına göre daha fazla olmaktadır. Kaynak kabiliyetini etkileyen unsurlardan birisi de malzemelerin kaynak öncesi boya, kir, yağ, pas vb. temizlenmesidir.

4.DİRENÇ ALIN KAYNAĞI YÖNTEMİ

 Direnç alın kaynağı yönteminde, kaynağı yapılacak iş parçaları hareketli olan bakır

alaşımlı çenelere sıkıca bağlanır. Bu yöntemde de elektrik akımı hareketli çeneler üzerinden iletilir. Kaynak işlem başlangıcında elektrik akım devresi açılarak, hareketli çeneler ile iş parçaları yüzeyleri arasında küçük bir boşluk kalıncaya kadar birbirine yaklaştırılır. Düzgün olmayan yüzeydeki birkaç çıkıntıdan iş parçalarının birbirine teması sağlanır. Temas eden bu noktalardan şiddetli akım geçerek temas noktalarında ergime ve kısmen buharlaşma meydana gelir. Temas noktaları kıvılcım ve patlama halinde parçalanır ve metal damlacıkları dışarı fırlatılır. İş parçalarının yüzeyini ısıtan arklar bu şekilde oluşur. Aynı zamanda oluşan metal buharı, kaynak bölgesini kaplayarak havanın olumsuz etkilerinden kaynak bölgesini korur. İş parçalarının hareketli çenelerle yavaş yavaş birbirine yaklaştırılmasıyla oluşan yeni

temas noktaları da yanarak tüm kesitte kaynak ısısına ulaşılır. Bu noktadan sonra hareketli çeneler basınçla itilerek iş parçaları birbirine bastırılır ve elektrik akımı kesilir. Kaynak için geçen süre birkaç saniyedir ve akım kesildikten sonra bir müddet daha basınç uygulanmasına devam edilerek kaynaklama işlemi tamamlanır. Bu tür kaynaklamaya kıvılcım alın kaynağı da denmektedir.

 

 

Direnç alın kaynağı yöntemi genellikle boruların, yuvarlak kesitli malzemelerin, kare

kesitli malzemelerin ve düz sacların birleştirilmesinde kullanılır. Bu kaynak yöntemi ile çelik ve alaşımlarının kaynağı başarılı olmaktadır. Kaynağı yapılacak iş parçalarının doğru bir şekilde kaynatılmasında, en önemli faktör, iş parçalarının aynı doğrultuda olmasıdır. Aynı doğrultuya getirilmeden kaynatılan iş parçalarında eksenel kaçıklıklar oluşur, bu da kaynak kalitesini düşüren bir unsurdur. Elektrik akımını ileten, doğrultuyu ve kaynak için gerekli basıncı sağlayan hareketli çenelerin iş parçasını bağlama ve hareket ettirme yeteneği vardır. Kaynak sırasında oluşan

yoğun akımdan dolayı bu çeneler ısınır ve soğutulmaları gerekir. Makine üzerindeki merkezi bir su dolaşım sistemi ile hareketli çenelerin soğutulması sağlanır.

 

DİRENÇ KAYNAĞINDA SIK RASTLANAN HATALAR VE NEDENLERİ

 

 

 

5. ELEKTRİK DİRENÇ KAYNAĞINDA İŞ GÜVENLİĞİ

 

Genel olarak elektrik direnç kaynağı, iş parçalarına basınç altında elektrik akımı

uygulanarak yapılan bir kaynak yöntemidir. Bu yöntemin uygulanmasında olası tehlikeler ve bunları önleme yöntemleri aşağıda anlatılmıştır.

 

5.1. Elektrikle İlgili Olası Tehlikeler ve Önleme Yolları

Makinenin normal çalışma sırasında hiçbir elektrik çarpma tehlikesi yoktur.kaynak esnasında  elektrotlardaki gerilim çoğu zaman 4V ile 20 V arasındadır.Bu voltaj makine gücüne göre değişmektedir.  Ancak bu makineler, genellikle 2faz  380 V gerilimle çalıştıklarından dolayı tehlike yaratabilir. Makinenin bağlantı kablolarına ve bağlantı kumanda tablolarına dikkat etmek gerekir. Bakım esnasında kesinlikle makineye gelen enerjiyi kesmek gerekir. Yanlış bağlantı veya arızalı bir bağlantı var ise bu durumu hemen ilgililere bildirmek gerekir.

 

5.2. Yanıklarla İlgili Tehlikeler ve Önleme Yolları

Kaynak yapımı sırasında çoğu zaman kaynak bölgesinde ısınma olduğuna dair

belirtiler görünmeyebilir ve iş parçasının soğuk olduğu düşünülebilir. Bunun sonucunda da bu noktalara dokunulduğunda yanıklar oluşabilir. Bunu önlemenin yolu ise eldiven

giyilmesidir. Bazı durumlarda iş parçaları pense, kısaç gibi aletlerle de tutularak yanıklara karşı önlem alınabilir. Kaynak elektrotları sıcak olacağından çıplak elle dokunulmaması gerekir.

 

5.3. Kesilme, Ezilme Sonucunda Yaralanmalar ve Önleme Yolları

Elektrik direnç kaynağı çoğu zaman giyotin makasta kesilmiş veya presten çıkmış sac

malzemelere uygulanır. Bu parçaların kenarları keskin ve çapaklı olur. Bunların neden

olacağı sıyrık ve kesilmelerden korunma yolu, iş parçalarının kaynak öncesinde

temizlenmesi ve eldiven giyilmesidir. Elektrik direnç kaynak makinelerinde, elektrodları hareket ettiren mekanizma aynı zamanda bir pres gibi iş parçalarına baskı uygular. Parmak veya elin elektrodlar arasında kalması ciddi ezilmelere neden olur. Bu yüzden  parmak veya elin elektrodlar arasında kalmamasına çok  dikkat gösterilmelidir.

5.4. Sıcak Metal Sıçraması ile Oluşabilecek Kazalar ve Önleme Yolları

Nokta, dikiş ve kabartılı nokta kaynak yöntemlerinde çalışma şartları ve malzeme

doğru olarak seçildiyse erimiş veya sıcak metal parçacıklarının sıçrama tehlikesi pek yoktur. Ancak yine de sıçramalar olabileceğinden ve bu sıçramaların kaynakçının gözlerine zararvereceğini bildiğimizden beyaz camlı gözlük kullanmak gerekir. Sıçrayabilecek metal parçacıkları çevrede kolay yanabilen malzemeler için de tehdit oluşturur. Bu tip malzemeler kaynak alanından çıkarılmalıdır ve oluşabilecek bir yangın için de tedbirler alınmış olmalıdır.

5.5. Zehirlenmeyle Oluşabilecek Kazalar ve Önleme Yolları

Elektrik direnç kaynağında kaynatılacak iş parçaları yağ, kir, pas, boya vb.

unsurlardan temizlenmiş ise kaynak sırasında çok az duman ortaya çıkar. İş parçası üzerinde yağ tabakası, plastik, boya, çinko vb. yabancı maddeler var ise kaynak sırasında duman oluşur. Büyük ve havalandırması iyi bir atölye için bu durum sorun olmamakla beraber, küçük ve havalanamayan atölyelerde sorun teşkil eder. Böyle atölyeler için özel havalandırma tertibatlarına ihtiyaç duyulur.