E-mail Adresiniz
Aktivasyon Kodunuzu Girin
Şifremi Unuttum ?
Firmanızı ÜCRETSİZ KAYDEDİN
Kullanıcı Şifreniz
ELEKTRİK DİRENÇ KAYNAĞINI ETKİLEYEN TEMEL PARAMETRELER
Elektrik Direnç Kaynağı’nın esasları, Joule yasasında ifade edilen üç temel parametreye dayanmaktadır.

Q=I².R.t

Bu formülde, kaynak yapılacak metallerden geçen akım I, metaller arasındaki direnç R ve akımın geçtiği süre t ile ifade edilmektedir. Temel olarak basit görünse bile sanayide kullanılan güncel kaynak proseslerinde sayısız denebilecek kadar fazla parametre devreye girmektedir. Bazı araştırmacılar 100’den fazla parametrenin kaynak kalitesini etkilediğinden söz etmektedirler. Bu yüzden Elektrik Direnç Kaynağı prosesini sistematize etmek için temel olarak sekiz ana başlıktan söz edebiliriz.

1-Kaynak Akımı

Joule yasası formülünde de akımın karesi olarak ifade edildiği gibi kaynak akımı, ısı oluşturma noktasında en önemli parametrelerden biridir. Kaynak çekirdeği büyüklüğü seri bir şekilde kaynak akımıyla birlikte artar. Kaynak akımı, zamana göre küçük tutulursa “uzun süreli kaynak” türü olur ve ısıtılan bölge yine genişler. Kaynak akımı fazla olursa elektrotlardan malzemeye akım geçişindeki zorluklardan dolayı, ark ve çatlaklar oluşabilir. Bununla birlikte yüksek akım, patlamalara ve elektrot bozulmalarına sebep olur. Aşağıdaki grafikte sanayide direnç kaynağı prosesinde güncel olarak en fazla kullanılan tek fazlı AC, trifaze(DC), kondansatör deşarj (CD) ve yeni geliştirilmiş olan orta frekans inverter DC akım-zaman değişimi gösterilmektedir. Sanayide uygun akım-zaman parametrelerinin ayarlanması kaynak mühendislerini en çok uğraştıran uygulamalar arasındadır.



2-Kaynak Zamanı


Isı oluşturma, kaynak zaman ile doğru orantılıdır. Genellikle kaynak yapabilmek için gerekli olan teorik minimum akım ve zaman çeşitli kayıplardan dolayı kaynak yapmaya yetmez. Bu yüzden daha fazla bir kaynak akımı geçirildikten sonra bölgede soğuma sağlanması için elektrotlar bir süre daha kaynak noktası üzerinde tutulur. Bu işlem nüfuziyeti arttırdığı gibi kaynak izinin daha az ya da fazla olmasını da sağlar. Kaynak süresi kısa olursa, kaynak tutmayabilir ya da kaynak çekirdeği çapı küçük olabilir. Kaynak süresi uzun olunca, ergimiş bölge fazla büyüyeceği için baskıdan dolayı patlama oluşur ve buna bağlı olarak malzeme delinebilir ya da kaynak bölgesi bozulabilir.

3-Baskı Kuvveti

Baskı kuvveti, istenen kaynak kalitesinin oluşması için malzemelerin birleşim yüzeyleri arasındaki' gerekli direnç ve deformasyonun oluşturulması açısından önemlidir. Kaynak bölgesinde parçalararası akım geçişinin sağlanması için baskı kuvvetinin mutlaka belirlenmiş olması gerekmektedir. Baskı kuvvetinin çok düşük olması, parçalar arası direnç yüksek olacağından akım geçişi başlamasıyla beraber patlamalara neden olur. Eğer baskı kuvveti çok yüksekse kontak yüzeyi çok geniş olacağından akım yoğunluğu ve direnç düşecek ve buna bağlı olarak da ısı transferi azalacağından kaynak çekirdeği çapı düşük olacaktır.

4-Direnç

Kontak direnci, kaynak yüzeyleri arasında malzeme ile bağlantılı etken bir karakteristik özelliktir. Bununla birlikte akım, kuvvet gibi diğer parametrelerle de dinamik bir etkileşim içerisindedir. Özellikle yumuşak çeliklerde farklı sıcaklık ve basınçlarda farklı dirençler ortaya çıkmaktadır. Direnç, genellikle artan sıcaklıkla beraber (sıcaklık, kaynak bölgesinin etrafında 300ÖC civarındadır) azalır ve basınç artışına orantılı olarak azalma eğilimindedir. Tüm metallerin yüzeyleri mikro düzeyde pürüzlüdür. Pürüzlü yüzeylerin deformasyonuyla oluşan birleşme yüzeyi, olması gerekenden daha az olacağından, daha az bir kaynak kuvvetini gerektirecektir. Ancak bununla birlikte, direncin düşmesi ısı transferinin azalmasına ve kaynak çekirdeğinin de küçülmesine neden olacaktır. Metallerin yüzeyleri pas, yağ, kir gibi kontamine maddelerle kaplıdır. Kirli yüzeyli metallerde kaynak için ayrılan zamanın bir kısmı metal yüzeyindeki bu maddeleri yakmaya geçeceğinden sıcaklık düşmesine neden olur. Böylece sıcaklığın düşmesiyle direnç de artmış olur. Direnç, kaynak çevrim süresinin en başında en etkili özellik olsa bile kesin belirleyici olan ısı transferi ve dağılımıdır.



5-Malzeme Özellikleri


Hemen hemen malzemenin tüm özellikleri direnç kaynağında sıcaklıkla birlikte dinamik olarak değişir. Malzemenin özdirenci, ısı transferinde ısıl iletkenlik ve ısıl kapasite açısından etkili bir parametredir. Kaynak yapılacak metaller bakır ve gümüşte olduğu gibi düşük özdirenç ve yüksek ısıl iletkenliğe sahipse, akım hızla akıp gidecek ve düşük bir ısı oluşacaktır. Bu tür metallerin kaynağı beklenenin aksine daha zor yapılabilmektedir. Diğer açıdan ise bu tür metaller çok iyi elektrot malzemesidirler, Birbirinden farklı özelliklerde metallerin kaynağı yapılmak istendiğinde ısı transferi oluşturabilmek için özdirenci yüksek olan metalin özellikleri baz alınır. Gerek kaynaklı parçaların, gerekse kaynak elektrotlarının tasarımında da bu özelliklerin dikkate alınması çok önemlidir. Bu özelliklerin yanısıra malzemenin sertlik değerinin de direnci etkileyen parametreler arasında olduğunu da unutmamak gerekmektedir. Sert metallerin kaynağında (yüksek akma gerilmesiyle birlikte) metaller daha zor deforme olacağı ve dolayısıyla kontak direnci artacağı için gereken teorik kuvvetten daha yüksek bir kuvvet kullanmak gerekmektedir.

6-Yüzey Kaplaması

Yüzey kaplamaları çoğunlukla malzemeyi korozyon ya da diğer tepkimelerden korumak için yapılır. Bu tür kaplamalar da direnç kaynağını daha zor yapılabilir hale getirmektedir. Bu tür proseslerde her kaplama tipine göre ayrı özel elektrot ve kaynak parametre ayarlan vardır. Bazı tür kaplamaların ise normalde zor olan prosesi kolaylaştırdığı da bilinmektedir. Kaynaklı parça tasarımı yaparken parçaların yüzey kaplamasını doğru seçmek direnç kaynağı prosesi açısından stratejik önem taşımaktadır. Bazı proseslerde kaplamanın kaynak yüzeyleri arasından tam atılamadığı zaman lehim benzeri bir yapı ortaya çıkardığı gözlemlenmiştir. Özellikle kaynak, birleştirmenin yanında sızdırmazlık da sağlamak için yapılıyorsa kaplamanın kaynağa olumsuz etkisi burada daha da fazla önem kazanmaktadır.

7-Parça ve Elektrot Geometrisi

Akım yoğunluğu ve dağılımının elektrik direnç kaynağına etkisi düşünüldüğünde elektrot ve parça geometrisinin ne kadar önemli olduğu ortaya çıkmaktadır. Elektrot geometrisi punta kaynağında çekirdek çapım (ya da kaynak izini) doğrudan etkilemektedir. Projeksiyon tipi elektrik direnç kaynağında ise prosesi kritik kılan parçanın tasarımıdır. Özellikle birbiri üzerinde doğrudan oturmayan parçaların tasarımında kaynak birleştirme yüzeylerinin (kaynak memesi gibi) uygun tasarlanması gerekmektedir. Kaynak memesi tasarımında da temel prensip, yerleşimin en iyi ısı dağılımı ve birleşme yüzeyini sağlayacak şekilde olması gerektiğidir.

8-Kaynak Makinesi Karakteristikleri

Kaynak makinesinin elektrik ve mekanik karakteristikleri kaynak prosesinde önemli bir özelliktir. İstenen kaynak akımının dinamik olarak ölçülüp tepkinin verilebilmesi (akımın istenen tolerans aralığında stabil tutulabilmesi), akım iletim elemanları arasında kalan açıklıktan kaynaklı magnetik/indüktif kaybın en aza indirgenmiş olması, bu
açıklık içerisinde magnetiklenen metallerin bulunmaması, iyi bir soğutma çevrimine sahip olması kaynak makinesinin olmazsa olmaz temel karakteristik özellikleri arasındadır(aşağıdaki grafikte bir projeksiyon kaynağında kuvvete bağlı olarak elektrotun yer değişimine göre akım eğrisi gösterilmektedir).

Örneğin kontrol ünitesinin istenen kaynak akım değerine ulaşma zamanım (up-slope time) çok kısa tutabilmesi toplam kaynak zamanının da kısa olması açısından önemlidir. Punta kaynağında magnetik kayıpların proses kontrolü açısından önemli bir faktör olmasının yanında mekanik olarak da kolların açılıp kapanma hızlarındaki kararlılığı, rijtliği (esnememesi) gibi özellikleri de benzer karakteristik özelliklerin içinde değerlendirmek gerekmektedir.




Umut Onur ŞAHİN

Makine Mühendisi (Mba)
ACT Otomotiv Mühendislik ve Danışmanlık Ar-GE Müdürü

Kaynak : http://www.swantec.com
Umut Onur ŞAHİN



Diğer Makaleler
0;
Umut Onur ŞAHİN
› ELEKTRİK DİRENÇ KAYNAĞINI ETKİLEYEN TEMEL PARAMETRELER
Robotmer Tanıtım Videosu
Taraycnz bu videoyu grntlemeyi desteklemiyor.
HABERLER
24 Ocak 2017
Otomotiv üretim ve ihracatına 'Made in Bursa' imzası
Adet bazındaki toplam üretimin yüzde 723 bin 495 adet, ihracatın ise yüzde 48,14'ünü karşılayan Bursalı otomotiv "dev"leri, üretim ve ihracatın yaklaşık yarısını karşıladı.
24 Ocak 2017
Nissan ve Dacia yatırımına hazırız
Otomotiv sektöründe OYAK Renault ve Renault Mais ile faaliyet gösteren OYAK Grubu, yeni yönetim kadrosuyla birlikte çıtayı yükseltti. Fransız ortağı Renault Grubu’nu Türkiye’de daha fazla yatırım yapm
 
MAKALELER
20 Ocak 2017
OTOMOTİV ANA SANAYİ YAN SANAYİ İLİŞKİLERİ
Ülkemizde otomotiv ana yanayi ile yan sanayi arasında yaşanan ve zaman zaman ciddi kayıpların başında yer alan en büyük sorun, iş ortaklığı yaklaşımının henüz istenilen seviyede oluşturulamamış olması
SERBAY CEYLAN
18 Ocak 2017
ELEKTRİK DİRENÇ KAYNAĞINI ETKİLEYEN TEMEL PARAMETRELER
Elektrik Direnç Kaynağı’nın esasları, Joule yasasında ifade edilen üç temel parametreye dayanmaktadır.
Umut Onur ŞAHİN
 
 
 

 
     
  OTOMOTİV TÜRKİYE  
 

SİTE İSTATİSTİKLERİ
 
Sektör Sayısı : 52
Bugün Ziyaret : 1053
Toplam Ziyaret : 7149861