Zgrzewanie garbowe nakrętek zzastosowaniem systemu elektromechanicznego docisku elektrod

Zgrzewanie garbowe nakrętek przeprowadzano za pomocą systemu pneumatycznego docisku elektrod (SPD) i poddano analizie numerycznej i eksperymentalnej umożliwiającej identyfikację akceptowalnego okna parametrów zgrzewania z uwzględnieniem warunków brzegowych, w tym ekspulsji, wytrzymałości na skręcanie, odkształcenia gwintu nakrętki. Proces zgrzewania poddano optymalizacji polegającej na zastosowaniu nowego układu dociskowego, tzw. systemu elektromechanicznego docisku (SED). Optymalizacja polegała na zmniejszeniu prądu zgrzewania i wydłużeniu czasu jego przepływu w porównaniu z SPD. Założono, że kryterium odbioru będzie moment skręcający nie mniejszy niż uzyskany dla najkorzystniejszych warunków zgrzewania dla SPD. Badania obejmowały obliczenia numeryczne (oprogramowanie SORPAS) dla dwóch analizowanych systemów docisku, tj. SPD i SED. Technologiczne próby zgrzewania przeprowadzono na zgrzewarkach inwertorowych (1 kHz) wyposażonych w analizowane systemy docisku elektrod. Wykonano badania metalograficzne, wytrzymałościowe (na skręcanie). Dla SED i specjalnego innowacyjnego algorytmu hybrydowego sterowania siłą lub/i przemieszczeniem elektrod uzyskano i) większą i wyższą średnicę jądra zgrzeiny, ii) większą głębokość wtopienia do blachy, co w rezultacie wpływa na wzrost wytrzymałości (o 30%). Technologiczne próby zgrzewania dla nowego SED przeprowadzono dla niższego prądu zgrzewania o 25% w porównaniu do SPD. Pomimo tego dla SED energia zgrzewania była porównywalna z SPD.