Co to jest zgrzewanie oporowe?

Zgrzewanie oporowe odnosi się do procesów wykorzystujących elektrycznie wytwarzane ciepło i ciśnienie do tworzenia wiązań między materiałami. Takie procesy zwykle dotyczą łączenia metali, ale termin zgrzewanie oporowe może być również używany w przypadku łączenia tworzyw sztucznych. Ten rodzaj spawania uważany jest za szybki i wydajny, gdy jest wykonany prawidłowo. Błędy podczas takiego procesu mogą powodować problemy, takie jak pękanie, zdeformowany wygląd powierzchni i ubytki.

Maszyny zwykle używane do zgrzewania oporowego wykorzystują elektrody miedziane. Służą one do wtryskiwania materiałów z elektrycznie wytworzonym ciepłem. Operator maszyny może kontrolować ilość ciepła oraz okres grzania. Po wstrzyknięciu wystarczającej ilości ciepła, materiały można schłodzić na zewnątrz, podczas gdy wewnętrzne, stopione materiały pozostawia się do stopniowego schłodzenia. Po zakończeniu tej fazy powinny powstać wiązania.

Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa temperatura topnienia metalu, tym mniej potrzebnego ciepła. Metal dobrze przewodzący ciepło, taki jak aluminium, wymaga więcej ciepła do zgrzewania oporowego. Dzieje się tak, ponieważ ciepło ma tendencję do rozprzestrzeniania się przez materiał, zamiast zatrzymywania w punkcie topnienia.

Zgrzewanie oporowe również wymaga użycia siły. Ciśnienie jest używane do utrzymania razem warstw metalu podczas ich stygnięcia. Jeśli nie zostanie to zrobione, spójność może nigdy nie wystąpić. Niezbędne ciśnienie jest zwykle stosowane przez maszynę dostarczającą prąd elektryczny. Operator maszyny może również zazwyczaj kontrolować siłę nacisku.

Zgrzewanie punktowe jest przykładem procesu zgrzewania oporowego. Może być używany do łączenia wielu warstw metalu bez materiałów wypełniających. Ponieważ miedź jest doskonałym przewodnikiem ciepła, spiczaste, miedziane elektrody służą do zaciskania metalu i przesyłania przez nie prądu elektrycznego.

Wiele metali nie przewodzi dobrze ciepła. Ciepło wytworzone w warstwach projektu zostaje zatem uwięzione i powoduje topnienie. Nacisk elektrod powoduje następnie połączenie warstw.
Zgrzewanie liniowe jest podobne do zgrzewania punktowego. Jednak zamiast tworzenia wiązań w różnych punktach proces ten pozwala na tworzenie długich, ciągłych wiązań. W tym procesie stosuje się okrągłe elektrody, które przetaczają zewnętrzne powierzchnie materiałów, zasilając je prądem elektrycznym i wywierając nacisk.
Istnieje kilka rodzajów wiązań zgrzewanych oporowo. Spajanie obejmuje materiały, które wiążą się, ponieważ osiągnięto ich temperatury topnienia, umożliwiając mieszanie się stopionych materiałów. Wręcz przeciwnie, wiązanie w stanie stałym to takie, które wymaga minimalnego topienia.