doctorat sudura mag

Universitatea Transilvania Braov

coala Doctoral Interdisciplinar

Departament: Ingineria Materialelor i Sudur

Ing. Ionu UNCU

Cercetri i experimentri privind ncercarea distructiv a

mbinrilor sudate electric prin presiune n puncte la structura

metalic a ezuturilor de scaun auto tip Zafira

Research and experimentation regarding destructive test of

resistance spot welds within cushion metal frames of automotive seat

model Zafira

Conductor tiinific

Prof.univ.dr.ing. Radu IOVNA

Braov, 2014

MINISTERUL EDUCAIEI NAIONALE

Universitatea Transilvania din BRAOV

Bd. Eroilor 29, 500036 Braov, Romnia, Tel/Fax: +40 268 410525, +40 268 412088

www.unitbv.ro

______________________________________________________________________________

D-lui (D-nei)

.............................................................................................................................

COMPONENA

Comisiei de doctorat

Numit prin ordinul Rectorului Universitii Transilvania din Braov

nr. 6048 din 27.09.2013

PREEDINTE:

CONDUCTOR TIINIFIC:

REFERENI:

- Prof. univ. dr. ing Mircea Horia IEREAN

DIRECTOR Dep. did. Ingineria Materialelor i Sudur

Universitatea Transilvania din Braov

- Prof. univ. dr. ing. Radu IOVNA


- Prof. univ. dr. ing. Mihai MANGRA

Universitatea din Craiova

- Prof. univ. dr. ing. Dnu MIHILESCU

Universitatea Dunrea de Jos din Galai

- Prof. univ. dr. ing. Teodor MACHEDON PISU


Data, ora i locul susinerii publice a tezei de doctorat: 21.02.2014, ora 11, sala II-6 (corpul

I, etaj I, cam. 6), Colina Universitii.

V rugm s transmitei n timp util eventualele aprecieri sau observaii asupra coninutului

lucrrii pe adresa: [email protected]

Totodat, v invitm s luai parte la edina public de susinere a tezei de doctorat .

V mulumim.

3

CUPRINS

pag. pag.

rezu. tez

mat

Introducere................................................................................................................................ 7 7

1.OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT ........................................................................... 8 9

1.1.Tendine actuale n domeniul abordat ......................................................................... 8 9

1.2.Delimitarea domeniului de cercetare .......................................................................... 9 9

1.3.Obiectivele tezei de doctorat ...................................................................................... 9 10

2.STUDIU TEORETIC PRIVIND SUDAREA ELECTRIC PRIN PRESIUNE N PUNCTE I

NCERCRILE MBINRILOR SUDATE ......................................................................... 10...11

2.1. Noiuni teoretice de sudare electric prin presiune n puncte .................................. 10...11

2.2 .Tipuri de echipamente pentru sudarea electric prin presiune n puncte..................- 29

2.3. ncercrile mbinrilor sudate electric prin presiune n puncte.................................- 30

2.4.Concluzii................................................................................................................... - 35

3.STADIUL ACTUAL AL FABRICAIEI STRUCTURII METALICE A SCAUNELOR

AUTO TIP ZAFIRA I AL NCERCRILOR MBINRILOR SUDATE ........................ 18 36

3.1.Tipuri de structuri metalice de scaun auto..................................................................- 36

3.2 Procesul de fabricaie al structurii metalice a scaunului auto de tip Zafira .............. 18 39

3.2.1. Procesul de fabricaie al structurilor metalice ale sptarelor de scaun

auto tip Zafira...................................................................................................- 39

3.2.1.1. Tehnologia de sudare electric prin presiune n puncte a

structurilor metalice a sptarelor de scaun auto tip Zafira....................- 39

3.2.1.2. ncercrile mbinrilor sudate ale structurii metalice de sptar

tip Zafira...............................................................................................- 45

3.2.2. Procesul de fabricaie al structurii metalice a ezutului de scaun auto

de tip Zafira.....................................................................................................17 46

3.2.2.1. Planul de amplasare al celulelor de lucru din procesul de

fabricaie al structurii metalice de ezut tip Zafira................................- 46

3.2.2.2. Structura metalic a ezutului scaunelor auto tip Zafira.......................- 47

3.2.2.3. Tehnologia de sudare electric prin presiune n puncte a structurilor

metalice a ezuturilor de scaun auto tip Zafira...................................18 52

3.2.2.4. Echipamente utilizate n procesul de fabricaie....................................- 61

3.2.2.5. Dispozitive utilizate n procesul de fabricaie......................................- 64

3.2.2.6. Sistemul antigreeal sau poka yoke instalat n celula

automat de sudare electric prin presiune n puncte- 65

3.2.2.7. Tipuri de portelectrozi pentru sudarea electric prin presiune

n puncte...- 68

3.2.2.8. Tipuri de electrozi pentru sudarea electric prin presiune n

puncte..................................................................................................- 68

4

3.3. Concluzii...................................................................................................................- 71

4.CONTROLUL CALITATIV AL STRUCTURII METALICE A EZUTULUI DE SCAUN

AUTO DE TIP ZAFIRA ........................................................................................................ 26 72

4.1. Examinarea vizual .................................................................................................. 26 72

4.2. Marcarea ezutului sudat, anterior ncercrii distructive ......................................... 27 72

4.3. ncercarea distructiv a punctelor sudate i nregistrarea datelor obinute .............. 28 74

4.4. Analiza datelor nregistrate n Minitab .................................................................... 35 80

4.5. Analiza macroscopic ................................- 91

4.6. Concluzii................................- 93

5.DISPOZITIVUL EXPERIMENTAL PENTRU SUDAREA ELECTRIC PRIN PRESIUNE

N PUNCTE A EANTIOANELOR DIN TABL .............................................................. 45 94

5.1.Conceptul i principiile de funcionare ..................................................................... 45 94

5.2. Proiectarea dispozitivului ........................................................................................ 47 97

5.3. Fabricarea dispozitivului ........................................................................................ 49 100

5.4. Prelevarea eantioanelor din tabl .......................................................................... 56 107

5.5. Procesul de sudare a eantioanelor din tabl cu ajutorul dispozitivului

experimental....................................................................................................................57 108

5.6. Controlul dimensional al dispozitivului experimental ............................................ 58 109

5.7. Concluzii...................- 111

6.CERCETRI I DETERMINRI CALITATIVE ALE MBINRILOR OBINUTE,

UTILIZND SUDAREA ELECTRIC PRIN PRESIUNE N PUNCTE A EANTIOANELOR

DIN TABL FIXATE N DISPOZITIVUL EXPERIMENTAL ......................................... 60 112

6.1. Examinarea vizual...........................- 112

6.2. Marcarea eantioanelor sudate ................................................................................ 60 119

6.3.Confecionarea instrumentului pentru ncercarea distructiv a punctelor sudate .... 61 120

6.4. ncercarea distructiv a punctelor sudate i nregistrarea datelor obinute ............. 63 122

6.5. Analiza macroscopic ............................................................................................. 68 127

6.6. Concluzii..............................- 128

7.CONCLUZII FINALE, CONTRIBUII PERSONALE I DEZVOLTRI

VIITOARE............................................................................................................................69 129

7.1. Concluzii finale ....................................................................................................... 69 129

7.2. Contribuii personale .............................................................................................. 70 129

7.3. Dezvoltri viitoare .................................................................................................. 70 130

8.BIBLIOGRAFIE .................................................................................................................71 132

5

TABLE OF CONTENTS

Introduction...............................................................................................................................7 7

1. Thesis objectives ..............................8 9 1.1.Current research in the thesis field . 8 9

1.2.Research domain of the thesis......................................................................................9 9

1.3.Thesis objectives ........................................................................................................ 9 10

2. Theoretical study regarding resistance spot welding and destructive tests of the

weldments ...10 11 2.1. Theoretical knowledge of resistance spot welding...................................................10 11

2.2.Types of resistance spot welding machines.................................................................- 29

2.3.Destructive tests of the resistance spot weldments......................................................- 30

2.4.Conclusions..................................................................................................................- 35

3. Actual status of metal frame cushion fabrication of automotive seat Zafira and

destructive tests ................................................................................................................18 36

3.1.Types of metal structures for automotive seat............................................................- 36

3.2 Fabrication proces of metal structure for automotive seat type Zafira. .................... 18 39

3.2.1 Fabrication process of the back metal structures for automotive seat type

Zafira....................................................................................................................- 39

3.2.1.1. Resistance spot welding technology of the back metal structures for

automotive seat type Zafira...................................................................................- 39

3.2.1.2. Destructive tests of the weldments within back metal structures for

automotive seat type Zafira...................................................................................- 45

3.2.2 Fabrication process of the cushion metal structure for automotive

seat type Zafira ................................................................................................... 17 46

3.2.2.1. Fabrication process layout of the cushion metal structure for automotive seat

type Zafira..............................................................................................................- 46

3.2.2.2. Cushion metal structure for automotive seat type Zafira..........................- 47

3.2.2.3. Resistance spot welding technology of cushion metal structures for

automotive seat type Zafira .18 52 3.2.2.4. Welding machines used within fabrication process.................................- 61

3.2.2.5. Jigs used within fabrication process.........................................................- 64

3.2.2.6. Poka yoke system of the automated resistance spot welding work cell.- 65 3.2.2.7. Types of portelectrodes for resistance spot welding ...- 68 3.2.2.8. Types of electrodes for resistance spot welding...- 68

3.3. Conclusions.................................................................................................................- 71

4.Quality check of the cushion metal structure for automotive seat type Zafira.....................26 72

4.1. Visual examination .................................................................................................. 26 72

4.2. Marking of the welded cushion metal structure, prior to the destructive test ..27 72 4.3. Destructive test of the spot welds and achieved data recording .............................. 28 74

4.4. Data analysis using Minitab..................................................................................... 34 80

4.5. Macrographic analysis............................................................- 91 4.6.Conclusions.................................................- 93

6

5.Experimental fixture for resistance spot welding of plate samples...45 94 5.1. Concept and functionallity principles ...................................................................... 45 94

5.2. Experimental fixture designing process .................................................................. 47 97

5.3. Experimental fixture manufacturing process .......................................................... 49 100

5.4. Sampling of plate specimen .................................................................................... 56 107

5.5. Welding process of the plate samples using the experimental fixture ................... 58 108

5.6. Experimental fixture dimensional check ................................................................ 59 109

5.7. Conclusions.......................................................- 111 6.Research and quality determination of the achieved weldments between plate samples

resistance spot welded using the experimental fixture.............................. ....60 112 6.1. Visual examination................................- 112 6.2. Marking of the welded plate samples ..................................................................... 60 119

6.3. Tool fabrication used for destructive test of the spot welds ................................... 61 120

6.4. Destructive test of the spot welds and achieved data recording ............................. 63 122

6.5. Macrographic analysis ............................................................................................ 68 127

6.6. Conclusions................................. - 128 7.Final conclusion, original contributions and further research69 129

7.1. Final conclusions..69 129

7.2. Original contributions..70 129

7.3. Further research ...................................................................................................... 70 130

8.Bibliography.......................................................................................................................71 132

7

Introducere

Criza economic mondial a afectat i Romnia i, implicit, companiile din domeniul

industriei auto aflate aici. Impactul s-a resimit i asupra fabricilor care fceau parte din companii

globale. nti i-au fcut apariia sub form de influene din alte zone ale globului i apoi din

vestul Europei i apoi lovind chiar n Romnia. ncepnd cu 2008, n industria constructoare de

scaune auto, ca de altfel ntreaga industrie auto, au nceput ample restructurri ale afacerilor.

Productorii de automobile au solicitat bineneles reduceri de costuri furnizorilor astfel nct,

pstrnd nivelul de calitate, preul automobilelor s scad. Aceste cerine au generat i n cadrul

firmei JCR mai multe proiecte care au avut ca scop reducerea cheltuielilor i creterea

productivitii. n acest context, pe lng multe alte proiecte de mbuntire continu am

demarat i proiectul care st la baza lucrrii de fa. Dorind o cat mai eficient aplicare a politicii

firmei n ceea ce nseamn reducerea de costuri, a ratei defectelor i a rebuturilor, am considerat

c e momentul ideal de a realiza i de a testa o idee experimental care ar satisface toate cele trei

deziderate amintite. Implementarea acestei idei ar conduce la reducerea costurilor implicate de

ncercarea mbinrilor sudate. n prezent, sudarea electric prin presiune n puncte are o pondere

foarte mare n industria de fabricare a structurii metalice a scaunelor auto. Din acest domeniu am

ales sudarea electric prin presiune n puncte a structurilor metalice de ezut auto tip Zafira i am

experimentat i analizat sudarea de eantioane din tabl fixate ntr-un dispozitiv experimental.

Am dorit ca n aceleai condiii tehnice i obinnd o calitate a mbinrilor conform

specificaiilor din domeniu, s pot reduce rata de rebutare i, implicit, costurile. Obiectivele

acestei teze sunt prezentate i detaliate n subcapitolul 1.3.

Teza de doctorat se nscrie, prin tematica abordat, n domeniul preocuprilor existente pe

plan mondial de eficientizare a activitilor, proceselor i a reducerii cheltuielilor.

Pentru realizarea obiectivelor, teza de doctorat a fost structurat n 7 capitole cu urmtorul

coninut rezumativ:

n capitolul 1, intitulat Obiectivele tezei de doctorat, se realizeaz o prezentare a

direciilor de dezvoltare a cercetrilor i experimentrilor din aceast tez.

n capitolul 2, care poart titlul Studiu teoretic privind sudarea electric prin presiune n puncte i ncercrile mbinrilor sudate, se urmrete, pe baza materialului bibliografic consultat, o trecere n revist a noiunilor de baz din domeniul sudrii electrice prin presiune n puncte i a ncercrilor mbinrilor sudate.

n capitolul 3, intitulat Stadiul actual al fabricaiei structurii metalice a scaunelor auto tip Zafira i al ncercrilor mbinrilor sudate, se configureaz, pe baza materialului bibliografic consultat i a documentaiei tehnice existente, o prezentare a procesului de fabricaie

8

a structurii metalice a scaunelor auto tip Zafira i a ncercrilor mbinrilor sudate aplicate acestor structuri.

n capitolul 4, cu titlul Controlul calitativ al structurii metalice a ezutului de scaun auto de tip Zafira, se face o prezentare a etapelor de pregtire a cercetrii, de colectare a datelor i de interpretare a rezultatelor.

n capitolul 5, intitulat Dispozitivul experimental pentru sudarea electric prin presiune n puncte a eantioanelor din tabl, sunt nfiate proiectarea, fabricarea i testarea unui dispozitiv experimental utilizat la sudarea eantioanelor din tabl prin procesul de sudare electric prin presiune n puncte.

n capitolul 6, Cercetri i determinri calitative ale mbinrilor obinute, utiliznd sudarea electric prin presiune n puncte a eantioanelor din tabl fixate n dispozitivul experimental, se prezint modul de ncercare a mbinrilor sudate pe eantioanele din tabl.

n capitolul 7, intitulat Concluzii finale, contribuii personale i dezvoltri viitoare, se precizeaz care sunt rezultatele cercetrilor i testelor, sunt dezvoltate concluziile finale n domeniul cercetrii teoretice i experimentale, precum i direciile ulterioare de cercetare i modul de diseminare a rezultatelor.

Capitolul 1

OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT

1.1. Tendine actuale n domeniul abordat

n industria auto, ca de altfel i n alte domenii, exist preocuparea continu pentru mbuntirea proceselor existente ntr-o fabric. Acest deziderat se realizeaz prin eficientizarea i pstrarea sau creterea nivelului de calitate. Literatura de specialitate analizeaz diferite tehnologii de sudare electric prin presiune n puncte i, de asemenea, diferite metode de ncercare a mbinrilor sudate.

n industria fabricaiei structurilor metalice pentru scaune auto se ntlnesc mai multe tehnologii de sudare electric prin presiune i, bineneles, variate teste i ncercri ale mbinrilor sudate. n funcie de structurile metalice analizate i de caracteristicele componentelor metalice se propune i metoda de testare. n aceast lucrare se analizeaz n special testul distructiv al mbinrilor sudate prin presiune n puncte. Volumul de structuri metalice distruse prin testele distructive determin costuri semnificative pentru activitatea unei fabrici. Conform standardelor n vigoare testele se pot efectua att pe structuri metalice standard,

ct i pe eantioane produse n condiii identice utiliznd mijloace mecanice sau manuale. Avnd n vedere c cercetrile din domeniul testelor distructive din industria fabricrii

structurilor metalice pentru scaune auto sunt relativ restrnse, prin prezenta dizertaie mi propun s contribui prin cercetri experimentale la evaluarea testrii distructive, folosind eantioane din tabl sudate electric prin presiune n puncte

9

1.2. Delimitarea domeniului de cercetare

Dup ce am studiat literatura de specialitate i dup ce am efectuat cercetrile de la JCR Piteti, am creat un dispozitiv experimental pentru fixarea eantioanelor din tabl nainte de a fi sudate electric prin presiune n puncte. mbinrile sudate de pe eantioane sunt testate distructiv folosind n principal metode manuale.

Cercetrile experimentale din cadrul tezei au ca scop determinarea posibilitii de a executa testele distructive, solicitate n planul de control al structurii metalice de ezut auto tip Zafira, i pe eantioane sudate n aceleai condiii de producie.

n acest context teza de doctorat va analiza urmtoarele direcii de cercetare: 1. Analiza rezultatelor obinute n urma testelor distructive n condiiile actuale de sudare i testare

2. ntocmirea unui calcul de fezabilitate privind noua metod de sudare i testare folosind eantioane din tabl 3. Proiectarea i fabricarea unui dispozitiv experimental 4. Testarea dispozitivului experimental 5. Testarea distructiv a eantioanelor din tabl sudate electric prin presiune n puncte

1.3. Obiectivele tezei de doctorat

Obiectivul general urmrit const n reducerea costurilor implicate de testarea distructiv a structurilor metalice a ezuturilor de scaun auto tip Zafira. Din obiectivul general am extras urmtoarele obiective specifice de cercetare, detaliate dup cum urmeaz:

Obiectivul 1 Studierea literaturii de specialitate referitoare la procesul de sudare prin presiune n puncte i ncercarea distructiv a mbinrilor sudate:

Procesul de sudare electric prin presiune n puncte;

Testarea distructiv a mbinrilor sudate electric prin presiune n puncte.

Obiectivul 2 Realizarea unui studiu teoretic asupra tehnologiei de asamblare a structurii metalice a ezutului auto tip Zafira, cu referire la:

Structura metalic a ezutului scaunelor auto tip Zafira;

Diagrama procesului de fabricaie;

Tehnologia de sudare electric prin presiune n puncte;

Echipamente utilizate;

Dispozitive utilizate;

Sistemul poka yoke (antigreeal);

Tipuri de portelectrozi i electrozi.

Obiectivul 3 Realizarea unui studiu teoretic utiliznd datele obinute din testarea distructiv a structurilor metalice de ezut de scaun auto tip Zafira ntr-un interval de timp, cu referire la:

ncercarea distructiv a punctelor sudate i nregistrarea datelor obinute;

Analiza datelor nregistrate.

10

Obiectivul 4 Sudarea experimental a unor eantioane din tabl utiliznd un dispozitiv experimental pentru fixarea acestora, cu referire la:

Conceptul i principiile de funcionare a dispozitivului de fixare a eantioanelor;

Proiectarea dispozitivului de fixare;

Fabricarea dispozitivului de fixare;

Prelevarea eantioanelor din tabl i sudarea acestora;

Confecionarea instrumentului pentru ncercarea distructiv a punctelor sudate i executarea ncercrilor pe eantioanele din tabl dup sudare.

Capitolul 2

STUDIU TEORETIC PRIVIND SUDAREA ELECTRIC PRIN PRESIUNE N PUNCTE

I NCERCRILE MBINRILOR SUDATE

2.1. Noiuni teoretice de sudare electric prin presiune n puncte

n industria confeciilor metalice pentru structura scaunelor auto se ntlnesc mai multe tipuri de sudare electric prin presiune. Printre cele mai utilizate se numr sudarea electric prin presiune n relief i sudarea electric prin presiune n puncte. n continuare sunt prezentate noiuni teoretice care stau la baza proceselor ntlnite i nu numai. Astfel sudarea prin presiune cu nucleu topit, care este un caz particular al sudrii electrice n puncte i linie reine n interior metalul topit sub forma de nuclee. Fora de presare determin calitatea mbinrii avnd rolul de a asigura un contact electric ferm n locul de trecere al curentului dar i de a proteja nucleul ca ntr-o cochilie metalic nchis.

Principiul sudrii electrice prin presiune n puncte acest procedeu de sudare se

bazeaz pe efectul Joule, de trecere a curentului electric prin coloana de metal cuprins ntre

vrfurile electrozilor de contact (figura 2.1).

F

F

Is

5 3

2

4

1

2

11

Fig.2.1 - Schema de principiu a sudrii n puncte directe [38]: 1) Componentele de sudat, 2)

Electrozi de contact, 3) Sursa de sudare, 4) Punct de sudur, 5) ZITM (zona influenat termic i

mecanic).

Conform [13,16,22,23,25,38,39,40,41] dup poziia electrozilor de contact se deosebesc dou tipuri de sudare electric prin presiune:

Sudarea direct n puncte electrozii de contact sunt plasai de ambele pri ale componentelor. Principiul de lucru este cel prezentat in figura 2.1, componentele fiind strnse

ntre electrozii de contact cu o for (F), care sunt conectai la sursa de curent, ce furnizeaz un curent de intensitate ridicat (de ordinul miilor de amperi) i tensiune mic (de ordinul volilor).Acesta este i principiul de sudare, care st la baza tezei. Echipamentele incluse n analiz i experimente folosesc sudare direct n puncte (schema este prezentat mai sus).

Sudarea indirect n puncte numit i sudare n puncte pe o singur parte, la care se utilizeaz un electrod ascuit (electrod activ) pentru realizarea punctului de sudur i un al doilea electrod cu suprafaa de contact mrit i este dispus pe aceeai parte cu primul i prin intermediul cruia se realizeaz nchiderea circuitului electric. n acest caz piesele sunt aezate pe un suport, punctual sudat obinndu-se, n principiu, n acelai mod ca i n cazul precedent.

Funcionarea simplificat a sudrii prin presiune n puncte necesit parcurgerea urmtoarelor faze prezentate n figura 2.2: a) introducerea componentelor de sudat suprapuse ntre electrozii de contact, n poziia necesar; b) coborrea electrodului de contact superior i strngerea componentelor ntre cei doi electrozi cu fora F; c) conectarea curentului de sudare pentru un timp determinat, care duce la iniierea i dezvoltareanucleului topit (sudarea)

d) ntreruperea curentului de sudare i solidificarea nucleului topit sub aciunea forei de strnger e F (forjarea);

e) ridicarea electrodului de contact superior i retragerea componentelor, urmnd ca succesiunea fazelor s se repete pentru un alt punct de sudur.

12

F

F

F

F

Is

F

F

F

Is

a) b) c) d) e)

Introducerea componentelor si

coborarea electrodului superior

INTENSITATEA CURENTULUI DE SUDARE

FORTA DE STRNGERE

tcoborare tintarziere tsudare tforjare tridicare

Timp

Sudare Mentinerea fortei

(Forjare)

Ridicarea electrodului

Fig.2.2 - Fazele operaiilor la sudarea n puncte; a) Introducerea componentelor, b) Coborrea electrodului superior, c) Sudare; d) Meninerea forei (forjare); e) Ridicarea electrodului [38].

Formarea punctului de sudur cuprinde trei procese distincte care se produc concomitent: - procesul electric

- procesul metalurgic

- procesul mecanic

Rezultatul unei operaii de sudare este mbinarea pieselor printr-un punct de sudur,

localizat n planul de separaie dintre acestea i format din metal topit i solidificat aparinnd

ambelor piese. Dac se realizeaz o seciune transversal prin mbinarea sudat (un punct de

sudur), prin analiz metalografic se poate observa geometria punctului i zonele adiacente ale

acestuia aa cum este prezentat mai jos n figura 2.5.

Fig. 2.5 - Geometria punctului de sudur [21].

d1 - Diametrul punctului de sudur

d2 - Diametrul amprentei lsate de electrozi n piese

13

h2 - Adncimea amprentei

h1 - nlimea punctului de sudur

ZITM - Zona influenat termomecanic

MB Material de baz

n cadrul procesului de sudare electric prin presiune n puncte parametrii regimului de

sudare sunt acele mrimi pe care sudorul le poate regla din controlerul echipamentului de sudare:

- Intensitatea curentului de sudare Is[A]

- Timpul de sudare ts [secunde sau perioade]

- Fora de apsare aplicat electrozilor de contact F[N]

Calitatea mbinrilor sudate electric prin presiune n puncte este influenat printre ali

factori de factorii tehnologici. Acetia sunt:

- Grosimea materialului

- Diametrul la varf al electrozilor de contact

- Calitatea suprafeelor n contact a componentelor ce se vor suda

Ali factori care influeneaz calitatea mbinrilor sudate sunt factorii constructivi

[38,59,73,75,76,77,83,87]. Acetia sunt urmtorii:

- Influena circuitului secundar

- Masa magnetic introdus ntre braele instalaiei de sudat

- Fenomenul de untare

- Amplasarea punctelor fa de marginea componentelor de sudat

- Pasul ntre punctele sudate

- Direcia de solicitare etc.

Regimurile de sudare n puncte utilizate n mod obinuit se mpart n dou categorii:

1. Regim de sudare moale intensitatea curentului aproape de valoarea minim a intensitii de

sudare, timp de sudare lung, sudarea se produce lent. n acest caz se nclzete un volum mare de

metal, care depete zona punctului de sudur, iar electrozii n contact cu metalul n stare

plastic las n componentele de sudat amprente adnci. Starea suprafeelor componentelor ce

urmeaz a fi sudate influeneaz n mai mic msur dimensiunile i rezistena punctului de

sudat. Pregtirea suprafeelor este mai puin pretenioas.

2. Regim de sudare dur intensitatea curentului mult superioar celei minime de sudare, timpul

de sudare foarte scurt. Numai zona punctului de sudur este adus la o temperatur ridicat,

sudarea terminndu-se nainte ca suprafaa componentelor de sudat n contact cu electrozii s

ating o temperatur ridicat. n consecin capetele electrozilor sunt meninute la o temperatur

sczut pstrndu-se la valoarea iniial duritatea i diametrul la vrf. Densitatea de curent

rmne constant, rezultnd o bun repetabilitate a valorii rezistenei punctelor sudate. n figura

2.11 sunt prezentate dimensiunile punctului de sudur n funcie de tipul regimului de sudare.

14

Fig. 2.11 Dimensiunile punctului de sudur n funcie de tipul regimului de sudare [38].

d1 - Diametrul punctului de sudur

d2 - Diametrul amprentei lsate de electrozi n piese

h2 - Adncimea amprentei

h1 - nlimea punctului de sudur

Avantajul principal al regimului moale const n aceea c nu necesit maini de sudat de

putere mare. Dezavantajele regimului moale sunt:

Necesit timpi lungi de sudare, deci productivitatea este mic;

Produce amprente adnci i deformaii mari;

Se creeaz o structur dendritic grosolan, deci sudura cu rezisten mecanic mai mic;

Energia necesar pentru realizarea unui punct este mai mare, din cauza cldurii transmise ctre

prile mai reci ale componentelor;

Necesit o curare i o schimbare frecvent a electrozilor de contact.

Regimul dur s-a generalizat datorit avantajelor pe care le prezint:

Pierderile calorice prin conducie n componentele de sudat i electrozi sunt mai sczute dect

la regimul moale;

Necesit timpi de sudare scuri i deci productivitatea se mrete;

Produce deformaii minime;

Consumul electrozilor i al energiei electrice este mai mic.

Dezavantajele regimului dur constau n aceea c necesit maini de sudat de putere mare i

o situaie energetic bun n ntreprinderi.

n aceast tez, la baza aplicaiei experimentale, va fi utilizat un regim moale.

Timpul de sudare influeneaz, viteza de rcire a punctului, dup ntreruperea curentului. Prin

nclzirea mai lent a componentelor de sudat, deci prin folosirea unor regimuri moi de sudare,

rezult i o rcire mai lent. La acest regim de sudare sunt pierderi termice mari, pierderi care

sunt utilizate pentru reducerea gradientului de temperatur. Regimurile moi se folosesc la

sudarea oelurilor cu coninut de carbon mai mare de 0,1% i a unor oeluri aliate, pentru

diminuarea efectului de contracie i evitarea fisurilor.

Ciclul de sudare n puncte reprezint variaia n timp a principalilor parametrii de sudare:

curentul de sudare Is i a forei de apsare F, n diverse faze de formare a punctului de sudur.

Deosebim mai multe variante de cicluri de sudare n puncte:

Cicluri de sudare cu for de apsare constant (F=constant)

15

o Sudarea cu un singur impuls constant de curent sudarea oelurilor cu coninut redus de

carbon i grosime mic (s

16

Distana punctelor pn la marginea componentelor, L;

Limea zonei suprapuse a componentelor, b;

Dispunerea punctelor de sudur fa de diecia de solicitare.

Distana dintre punctele sudate succesiv (pasul) p, nu poate fi orict de mic, datorit

efectului de untare a curentului. Pasul minim posibil de realizat crete odat cu grosimea

tablelor. Dac punctul de sudat este amplasat prea aproape de marginea componentelor se

produce o deformare plastic a marginilor sau chiar o expulzare parial a metalului topit din

nucleul punctului de sudur. Lungimea minim de suprapunere cerut crete cu grosimea

componentelor i cu diametrul varfului electrodului.

Din punct de vedere constructiv, trebuie ca n procesul de fabricaie al subansamblurilor

sudate s se in cont i de direcia de solicitare i de natura solicitrii.

Solicitarea mbinrile sudate n puncte este indicat s fie forfecarea. Rezistena punctului sudat

este mai mic dect la forfecare. Nu sunt acceptate punctele sudate solicitate la rsucire i

ntindere.

Punctele sudate trebuie s fie poziionate n planul de acionare al forelor. n caz contrar,

solicitrile complexe care apar conduc la debutonarea sudurilor

La calculul mbinrilor realizate din dou sau mai multe materiale, cu grosime sau rezisten

diferite, se va lua n seam grosimea cea mai mic a materialului, respectiv, rezistena cea mai

mic.

Punctele de sudur trebuie astfel dispuse nct s fie accesibil sudarea lor;

Tablele de grosime diferite se recomand a se suda doar pn la raportul 1:3, 1:5.

La toate variantele are loc o untare parial a curentului

mbinrile sudate n puncte ntlnite n acest domeniu (structura metalic a scaunelor auto)

sunt:

Sudarea a dou componente cu plac de cupru i electrozi inferiori la partea inferioar

Sudarea componentelor de grosimi inegale

Sudarea a trei componente suprapuse de grosimi inegale

Sudarea srmei pe eav circuitul de sudare se nchide prin peretele evii.

Dac au perei subiri sau se utilizeaz un regim moale de sudare, atunci sudarea nu se poate

realiza, eava deformndu-se.

Procesul tehnologic cuprinde succesiunea operaiilor necesare realizrii mbinrii unor

ansamble sau subansamble sudate n puncte, tinnd cont de condiiile impuse de calitate i

siguran n funcionare.

n pregtirea acestui proces se urmresc urmtoarele etape:

1. Se analizeaz reprezentarea grafic a ansamblului ce urmeaz a fi sudat n puncte. n desen

sunt prezentate urmtoarele aspecte: configuraia geometric a ansamblului; numrul

componentelor de sudat i tipurile de mbinri care sunt aplicate; grosimea componentelor ce

alctuiesc ansamblul; materialul din care sunt confecionate; diametrul punctelor de sudur,

numrul acestora etc. Sunt specificate de asemenea nivelul de calitate sau cerinele privind

suprafaa exterioar a componentelor dup sudare.

17

2. Analiza tipurilor de mbinri n puncte care intervin, specificate n desen. Astfel vom fi n

msur s observm dac materialele care se sudeaz sunt de acelai fel, dac au aceeai

grosime, poziii de sudare, i alte cerine constructive.

3. Rezistena de contact se determin acolo unde este cazul prin teste naintea sudrii,

determinndu-se intervalul de variaie al acesteia prin diferite moduri de pregtire a suprafeelor.

4. Exist mai multe metode de pregtire a suprafeelor, n funcie de tipul materialului

(sablare, curare, decapare, pasivizare, etc.), cu scopul de a obine o rezisten de contact care s

se ncadreze n intervalul optim.

5. Alegerea i reglarea parametrilor se face n funcie de clasa de calitate cerut n proiect.

Sunt trei clase de calitate :

Clasa de calitate I puncte sudate cu rezisten mecanic ridicat i fr defecte;

Clasa de calitate II puncte sudate cu rezisten mecanic ridicat, dar prezint unele defecte

admisibile;

Clasa de calitate III puncte sudate cu rezisten mecanic mai redus i unele defecte

admisibile.

n funcie de cele enumerate mai sus se vor stabili valorile aproximative pentru: curentul de

sudare, Is(A); fora (presiunea de apsare), F(N;N/mm); timpul de sudare, t(secunde sau

perioade); ciclul de sudare necesar; diametrul i forma electrozilor de contact i forma

portelectrozilor.

6. Pentru a cumpra maina de sudat necesar se ine cont de: puterea necesar cerut de

parametrii de sudare; ciclurile de sudare; nivel de automatizare; dimensiunile i forma braelor;

mobilitatea; dimensiunile piesei ce urmeaz a fi sudat, timpii de ciclu.

7. Dispozitivele de fixare, mecanizare, i automatizare se face n funcie de: dimensiunile i

configuraia geometric a ansamblului sau subansamblului; seria necesar (mic, mijlocie, mare);

efectul economic obinut; asigurarea accesului cu cletii sau ntre braele mainii de sudat.

8. Controlul de calitate care cuprinde: efectuarea de teste pe epruvete realizate la anumii

parametrii; controlul dimensional al ansamblului (subansamblului); control vizual; control

nedistructiv sau/i distructiv al ansamblului.

9. Analiza operaie cu operaie ntr-un post de lucru pentru creterea productivitii

(cronometrare operaii, etc.). Alimentarea postului cu referine simple, stocarea lor, aezarea lor

n dispozitiv, sudarea lor propriu-zis, scoaterea din dispozitiv dup sudare, depozitarea sau

scoaterea din post a ansamblurilor-subansamblurilor sudate.

Viteza de nclzire atinge adesea valoarea de 750C/s sau mai mult. Pentru un oel moale de

exemplu, n timp de o perioad, adic 1/50s, metalul trebuie s ating temperatura de topire

1500C. Oelurile cu un coninut sczut de C, pn la 0,22%C, se sudeaz uor n puncte datorit

urmtorilor factori:au un interval larg de temperatur n care materialul se comport plastic; sunt

puin sensibile la clire; au o rezisten electric relativ mare, ceea ce asigur nclzirea lor

suficient de mare prin efect Joule. Componentele din oel cu coninut sczut n carbon, avnd

grosime sub 6mm se sudeaz, de obicei, dup cel mai simplu ciclu de sudare, curentul fiind

18

meninut fr ntrerupere la o for constant de apsare a electrozilor. Aceste oeluri se sudeaz

bine att n regimuri moi, ct i n regimuri dure.

Sudabilitatea oelurilor nealiate i slab aliate se evalueaz pe baza coninutului de carbon

echivalent

2.13

Limita superioar a carbonului echivalent la care nu apar dificulti de sudare este considerat

0,45%.

Capitolul 3

STADIUL ACTUAL AL FABRICAIEI STRUCTURII METALICE A SCAUNELOR AUTO TIP ZAFIRA I AL NCERCRILOR MBINRILOR SUDATE

3.2 Procesul de fabricaie al structurii metalice a scaunului auto de tip Zafira

3.2.2 Procesul de fabricaie al structurii metalice a ezutului de scaun auto de tip Zafira

Subiectul tezei l va constitui structura metalic a ezutul de scaun auto rndul 3 tip Zafira

care este comun att pentru scaunul auto din dreapta, ct i pentru cel din stnga. Pentru acest

rnd de scaune, exist diferenieri doar la sptarele n funcie de dou tipuri, i anume structur

metalic de sptar dreapta i structur metalic de sptar stnga.

3.2.2.3. Tehnologia de sudare electric prin presiune n puncte a structurilor metalice a ezuturilor de scaun auto tip Zafira

n figura 3.32, pentru o mai bun nelegere a procesului de sudare al structurii metalice a

ezutului de scaun auto tip Zafira, am realizat o schem grafic pentru a realiza reprezentarea

funcionrii celulei de sudare automat.

19

Fig. 3.32 - Schema principiului de funcionare a celulei automate de sudare electric prin

presiune n puncte.

S1 mas pentru sudare 1

S2 mas pentru sudare 2

TR1 transformatorul numrul 1

TR2 transformatorul numrul 2

P1 postul de lucru 1




n postul 1 se aeaz n dispozitivul de sudare subansamblele pentru sudare. n postul 2 se

execut primul set de puncte de sudur, pe masa de sudare 1 (S1), n seturi de cte 2 puncte

simultan, fiecare pe cte un transformator (TR1/TR2). n postul 3 se execut al doilea set de

puncte de sudur, pe masa de sudare 2 (S2), n grupaje de cte 2 puncte simultan, fiecare pe cte

un transformator (TR1/TR2). n postul 4 se descarc de pe dispozitiv piesa, pentru a fi trimis

20

ctre celula de sudare robotizat a bracheilor pentru fixarea scaunului pe main.

Transformatoarele TR1 si TR2 sunt legate electric la ambele mese de sudare S1 si S2. Fiecrui

punct de sudur i corespunde un program de sudare diferit care se poate regla i modifica de pe

cele 4 interfee S1TR1, S1TR2, S2TR1 i S2TR2.

Pentru a identifica cu uurin un punct, fiecare interfa are un cod de culori, cod care se

regsete i n numerotarea punctelor de pe piesa etalon afiat n postul de lucru. Numrul

punctului corespunde cu numrul programului pentru acel punct.

Ex: Punctului 2 i corespunde programul cu nr. 2 de pe interfaa S1 TR2.

Punctului 10 i corespunde programul 10 de pe interfaa S2 TR2.

Corespondena dintre punctele sudate, controler i transformator este prezentat n figura

3.33.

Fig. 3.33 Corespondena dintre punctele de sudur de pe structura metalic de ezut,

controlerele celulei de lucru i transformatoarele echipamentului de sudare electric prin

presiune.

Modul de aezare i fixare a componentelor n dispozitivul pentru sudare este prezentat n

figura 3.34.

21

a) b) c)

d) e) f)

Fig. 3.34 Modul de aezare a componentelor n dispozitivul de sudare; a) Aezare capac

inferior, b) Poziionare balama, c) Fixare balama; d) Poziionare ntritur, e) Poziionare capac

superior, f) nchiderea clemelor de fixare [54]

Dup ce se finalizeaz aezarea componentelor n dispozitivul de sudare i n cazul n care

pe controler nu se semnaleaz nici o eroare, butonul de START se va aprinde i procesul de

sudare va ncepe dup apsarea "START".

Parametrii echipamentelor de sudare electrica prin presiune n puncte se selecteaz

utiliznd funciile existente pe cele patru controlere localizate pe cabinetul electric al celulei de

lucru (Figura 3.35).

Fig. 3.35 Controlerele echipamentelor de sudare electric prin presiune n puncte [54]

22

Lng cele patru controlere se afl amplasat i piesa-tip pentru a ajuta la setarea

parametrilor de funcionare i sudare a echipamentelor de sudare electric prin presiune n puncte

(Figura 3.36).

Fig. 3.36 Pies tip [54]

Pentru o bun nelegere a modului de funcionare a controlerului i, implicit, a

echipamentelor de sudare se prezint n figura 3.37 funciile localizate pe controler.

23

Fig. 3.37 Funciile controlerului celulei automate de lucru [54]

Parametrii de sudare sunt prezentai n form tabelar, fiind simbolizai sub form de

programe de sudare.

Tabelul 3.5 prezint parametrii iniiali selectai pentru S1TR1 adic staia 1 i

transformatorul 1, numerele programelor fiind marcate cu albastru pe piesa tip.

Tabel 3.5 Programe de sudare S1TR1

TRAFO NUMBER

(numrul transformatorului)

WELDING PROGRAMS (programe de sudare)

S1 TR1

PR

1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR

10

PR

11

PA

RA

ME

TE

RS

(p

ara

met

rii)

squeeze (per) 20 20 20 20 50 20 20 20 20 20

hold time (per) 20 20 20 20 15 20 20 20 20 20

pre HC (%) 1 1 1 1 84 1 1 1 1 1

curr KA (%) 73 73 73 73 58 73 73 60 73 73

post HC (%) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

pre heat time (per) 0,0 0,0 0,0 0,0 12 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

weld time (per) 14 15 14 15 15 14 14 15 15 15

cooling time (per) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

post heat time

(per) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

imp / pause

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

2 /

3

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

set param

Tabelul 3.6 prezint parametrii iniiali selectai pentru S1TR2, i anume staia 1 i

transformatorul 2, numerele de programe fiind marcate cu rou pe piesa tip.

Tabel 3.6 programe de sudare S1TR2

TRAFO NUMBER



S1 TR2

PR

1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR

10

PR

11

PA

RA

ME

TE

RS

(p

ara

met

ri) squeeze (per) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

hold time (per) 20 20 20 20 50 20 20 20 20 20 20

pre HC (%) 1 1 1 1 60 1 1 1 1 1 1

curr KA (%) 55 50 55 55 60 63 59 58 60 53 53

post HC (%) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

pre heat time

(per) 0,0 0,0 0,0 0,0 9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

weld time (per) 14 14 14 14 9 14 14 14 13 10 14

cooling time (per) 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1

24

post heat time

(per) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

imp / pause

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

2 /

3

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

set param


transformatorul 1, numerele de programe fiind marcate cu galben pe piesa-tip.


TRAFO NUMBER

(numrul

transformatorului)


S2 TR1

PR

1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR

10

PR

11

PA

RA

ME

TE

RS

(p

ara

met

rii)

squeeze (per) 20 20 20 20 20 20 50 50 50 20 20

hold time (per) 20 20 20 20 20 20 15 15 15 20 20

pre HC (%) 1 1 1 1 1 1 79 79 79 1 1

curr KA (%) 55 55 55 51 51 51 49 53 53 51 51

post HC (%) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

pre heat time

(per) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10 10 10 0,0 0,0

weld time (per) 14 14 14 14 14 14 10 10 10 14 14

cooling time (per) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

post heat time

(per) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

imp / pause

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

1 /

0

2 /

3

2 /

3

2 /

3

1 /

0

1 /

0

set param


transformatorul 2, numerele de programe fiind regsite n marcajul verde de pe piesa-tip.


TRAFO NUMBER



S2 TR2

PR

1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR

10

P

R

11

PA

RA

ME

TE

RS

(pa

ram

etri

i) squeeze (per) 20 20 20 20 20 50 50 50 20 20

hold time (per) 20 20 20 20 15 15 15 15 20 20

pre HC (%) 1 1 1 1 1 83 83 83 1 1

curr KA (%) 68 63 61 65 60 81 79 81 62 60

post HC (%) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

25

pre heat time (per) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10 12 10 0,0 0,0

weld time (per) 14 16 14 14 14 10 12 10 14 14

cooling time (per) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

post heat time

(per) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

imp / pause 1 / 0 1 / 0 1 / 0 1 / 0 1 / 0 2 / 3 2 / 3 2 / 3 1 / 0

1 /

0

set param

Tabelul 3.9 prezint parametrii selectai pentru S1TR1, corespunztori unui numr definit

de puncte executate, numerele de programe fiind marcate cu albastru.

Tabel 3.9 Contor S1TR1

TRAFO NUMBER

(NUMR TRANSFORMATOR)

CURRENT (%)

( CURENT)

S1 TR1

P

R1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR1

0

PR1

1

ST

EP

PE

R (

CO

NT

OR

) 500 75 65 69 76 73

1000 75 77 75 77 67 73 72 73 78 77

2000 78 79 77 79 66 75 75 75 80 79

3000 79 81 69 77 82 81

4000 80 83 81 77 77

5000

6000 82 86 79

Tabelul 3.10 prezint parametrii selectai pentru S1TR2 corespunztori unui numr definit

de puncte executate, numerele de programe regsindu-se n marcajul de culoare roie.


TRAFO NUMBER

(NUMR

TRANSFORMATOR)

CURRENT (%)

( CURENT)

S1 TR2

P

R1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR1

0

PR1

1

ST

EP

PE

R (

CO

NT

OR

) 500 65 73 61 61 61 67 59 59

1000 66 67 65 67 75 63 63 63 69 61 61

2000 68 69 67 75 65 71

3000 69 65 65 73 63 63

4000 71 72 69 68 70

5000 73 71 74 68 69 65 65

6000 73 74 72


de puncte executate, numerele de programe fiind subliniate cu galben.

26


TRAFO NUMBER

(NUMR TRANSFORMATO

R)

CURRENT (%)

( CURENT)

S2 TR1

PR

1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR1

0

PR1

1

ST

EP

PE

R (

CO

NT

OR

) 500 63 63 63 63

1000 75 73 73 67 73 68 62 66 65 71 71

2000 78 79 78 74 76 76 71 71 71 77 77

3000 79 79

4000 81 81 81 75 79 79 81 83 82

5000 83 83 83 77

6000 84 85 85


de puncte executate, numerele de programe fiind marcate cu verde.


TRAFO NUMBER

(NUMR TRANSFORMATO

R)

CURRENT (%)

( CURENT)

S2 TR2

PR

1

PR

2

PR

3

PR

4

PR

5

PR

6

PR

7

PR

8

PR

9

PR1

0

PR1

1

ST

EP

PE

R (

CO

NT

OR

) 500 68 63 83 83 83 67 62

1000 77 70 67 70 65 85 85 85 70 69

2000 79 72 70 72 66 87 87 87 73 72

3000 74 70 89 89 89 77 75

4000 81 75 73

5000

6000 83 76 76

Capitolul 4

CONTROLUL CALITATIV AL STRUCTURII METALICE A EZUTULUI DE SCAUN

AUTO DE TIP ZAFIRA

4.1. Examinarea vizual

Cnd un ansamblu de ezut tip Zafira este transportat afar din celula de sudare electric

prin presiune n puncte, acesta este verificat vizual 100%. Aceast verificare se axeaz pe:

prezena punctelor de sudur, calitatea amprentelor i alte aspecte ce pot fi detectate vizual (lips

27

aliniere, piese zgriate sau lovite, expulzri de material, etc.). Pentru obinerea unor rezultate

corespunztoare este necesar ca tablele s nu prezinte grsimi sau substane ce ar putea provoca

o rezisten de contact ridicat, s fie lipsite de bavuri, bavurile putnd provoca efecte de untare.

Pentru o mai bun exemplificare a prezenei sau lipsei punctelor sudate sunt prezentate n figura

4.1 dou exemple de tip aa nu (marcaj cu elips roie) i aa da (marcaj cu elips verde).

a)

b)

Fig. 4.1 Lips puncte sudate comparat cu prezen puncte sudate; a) Zona balama ezut, b)

Zona superioar frontal a structurii metalice de subansamblu ezut.

4.2. Marcarea ezutului sudat, anterior ncercrii distructive

Pentru a putea fi urmrit mai bine execuia celor 42 de puncte, precum i calitatea

acestora, postul de lucru este prevzut cu un ajutor vizual. Piesa se marcheaz conform acestui

ajutor vizual, care este prezentat n figura 4.2, atunci cnd se dorete realizarea inspeciei vizuale

i a testului distructiv.

28

a) b)

Fig. 4.2 Ajutor vizual cu numerotarea punctelor sudate; a) Numerotarea punctelor de sudur de

pe partea superioar a structurii metalice de ezut tip Zafira, b) Numerotarea punctelor de sudur

de pe partea inferioar a structurii metalice de ezut tip Zafira.

Alternativ, se utilizeaz un ajutor vizual suplimentar, pentru o mai bun nelegere a

legturii dintre punctul sudat i programul care genereaz sudarea acestuia. Aceast numerotare

este util inginerului de proces pentru a putea realiza coreciile de parametri, n funcie de

aspectul i mrimea butonilor rezultai dup realizarea testului distructiv. Acest tip de

numerotare este prezentat n figura 4.3.

Fig. 4.3 Numerotarea punctelor de sudur conform programelor de sudare.

4.3. ncercarea distructiv a punctelor sudate i nregistrarea datelor obinute

29

Controlul calitativ al structurii metalice a ezutului de scaun auto se execut conform

planului de control al produsului care are n vedere i principiile cuprinse n

[13,43,44,45,46,47,48,49,54,66,67,69,70]. n mod obinuit frecvena de control se realizeaz la

nceput de schimb, la mijlocul acestuia i la final. n plus, atunci cnd se remediaz anumite

defeciuni ale dispozitivului sau ale echipamentului, prima pies produs n noile condiii se

examineaz vizual i se testeaz distructiv.

Caracteristicile punctului de sudur obinut prin sudare electric prin presiune sunt descrise

n figura 4.4 [49].

Fig.4.4 Geometria i dimensiunile punctului de sudur.

1 material de baz

2 nucleu

3 zon influenat termic

4 amprent electrod

Simboluri

a distana dintre centrul nucleului punctului sudat i suprafeele tablelor sudate

dc diametrul zonei sudate

del diametrul amprentei electrodului pe suprafaa tablei inferioare

deu diametrul amprentei electrodului pe suprafaa tablei superioare

dHAZ diametrul zonei afectate termic

dn diametrul nucleului sudat

el adncimea amprentei pe suprafaa tablei inferioare

eu adncimea amprentei pe suprafaa tablei superioare

pHAZl adncimea zonei influenate termic pe tabla inferioar

pHAZu adncimea zonei influenate termic pe tabla superioar

pl adncimea nucleului n tabla inferioar

pu adncimea nucleului n tabla superioar

tl grosimea tablei inferioare

30

tu grosimea tablei superioare

x distana dintre suprafeele tablelor

n figura 4.5 sunt prezentate dalta i ciocanul cu ajutorul crora se poate executa testul

distructiv manual [28].

Fig. 4.5 Prezentarea sculelor utilizate pentru testarea distructiv manual a structurilor metalice

sudate electric prin presiune n puncte; 1) Dli cu cresttur, 2) Ciocan.

Dalta cu cresttur i cea simpl se utilizeaz aa cum este descris n figura 4.6 [45].

a) b)

Fig. 4.6 Testarea cu dalta; a) Testare simpl cu dalta, b) Testare cu dalta pe ambele pri.

Pentru desfurarea mai rapid a testului distructiv n producia de serie se utilizeaz

cletele hidraulic prezentat n figura 4.7.

1

2

31

Fig. 4.7 - Clete hidraulic pentru ncercare distructiv mecanizat.

Specificaiile tehnice ale cletelui hidraulic [18]

Lichidul hidraulic este funcional la o temperatur cuprins ntre -20C1C i +80C1C

Cletele funcioneaz n intervalul de temperatur -20C1C i +55C1C cu o marj de

10%

Durata de nchidere i de deschidere a flcilor nu trebuie s depeasc 80s

Parametrii de mai jos sunt prezentai n specificaiile cletelui [18]

PN = 70MPa = 700bar presiunea nominal

PP= 84MPa = 840bar presiunea de test

Masa cletelui = 18,3kg

Volum de ulei = 0,11 l

Modul n care se realizeaz testul distructiv al structurii metalice de ezut tip Zafira, cu

ajutorul cletelui hidraulic este prezentat n figura 4.8.

Fig. 4.8 ncercarea distructiv a structurii metalice de subansamblu ezut; a) Fixarea structurii

metalice n dispozitiv, b) Utilizarea dlii i a ciocanului pentru a distana componentele, c)

Utilizarea cletelui hidraulic.

n figura 4.9 sunt indicate dou tipuri de imperfeciuni evideniate de ncercarea distructiv

a punctelor sudate electric prin presiune: dimensiunea neconform a nucleului punctului sudat i

ptrunderea insuficient a nucleului [13].

32

a) b)

Fig. 4.9 Tipuri de imperfeciuni ale punctului de sudur observate dup finalizarea ncercrii

distructive; a) Dimensiune neconform a nucleului de sudur, b) Ptrundere insuficient a

nucleului de sudur.

Figura 4.10 prezint aspectul structurii metalice de subansamblu ezut dup ncheierea

testului distructiv. Toate punctele de sudur de pe structur trebuie s fie debutonate.

Fig. 4.10 Structura ezutului dup testul distructiv.

Modul de msurare a butonilor obinui dup finalizarea ncercrii distructive este

prezentat n figura 4.11.

Fig. 4.11 Msurarea butonilor obinui dup ncercarea distructiv cu ajutorul ublerului.

Pentru msurarea diametrelor se utilizeaz ublerul. Diametrul minim acceptat al butonului

obinut dup testarea distructiv este de 3,5mm la o tabl de grosime 0,8mm [45]. Exist trei

tipuri de butoni obinui dup testarea distructiv: buton simetric, buton asimetric, buton parial.

Butonul simetric i diametrele acestuia sunt prezentate n figura 4.12 [45].

33

a) b)

Fig. 4.12 Buton simetric; a) Aspectul butonului simetric dup finalizarea ncercrii distructive,

b) Dimensiunile butonului simetric.

Modul de calcul pentru diametrul butonului simetric rezultat dup efectuarea ncercrii

distructive este prezentat mai jos [45].

d=dp=(d1+d2)/2 (4.1)

Al doilea caz ntlnit dup testarea distructiv a structurii este butonul asimetric, acesta

fiind prezentat n figura 4.13 [45].

a) b)

Fig. 4.13 Buton asimetric; a) Aspectul butonului asimetric dup finalizarea ncercrii

distructive, b) Dimensiunile butonului asimetric.

Modul de calcul pentru diametrul butonului asimetric rezultat dup efectuarea ncercrii

distructive este prezentat mai jos [45].

d=(d1+d2)/2 (4.2)

Al treilea caz ntlnit dup ncercarea distructiv a structurii metalice este butonul parial,

acesta fiind prezentat n figura 4.14 [45].

34

a) b)

Fig. 4.14 Buton parial; a) Aspectul butonului parial dup finalizarea ncercrii distructive, b)

Dimensiunile butonului parial.

Formula de calcul pentru diametrul butonului parial rezultat dup efectuarea ncercrii

distructive este prezentat mai jos [45,54,63,65,71,78].

dp=(d2+d3)/2 (4.3)

Datele obinute dup finalizarea ncercrii distructive i a msurtorilor trebuie incluse n

raportul de test distructiv detaliat n figura 4.15.

Referin structur: Data:

Schimb:

Nr. Dispozitiv:

Observaii: Faa superioar a ezutuluiui

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

31 32 33 34 35 36 37 38

Faa inferioar a ezutului

39 40 41 42

Rezultat OK/NOK (Acceptat/Neacceptat)

ntocmit: operator robot

Data,ora executrii testului

Fig. 4.15 - Model de raport pentru ncercarea distructiv

35

4.4. Analiza datelor nregistrate n Minitab

Pentru a putea studia capabilitatea procesului de sudare electric prin presiune n puncte

am colectat date pe care le-am procesat n Minitab. Am dorit s analizez valorile intervalului

dimensional de variaie a diametrului punctelor de sudur pentru a observa importana variaiilor

de curent.

n figura 4.16 de mai jos, se face legtura dintre controler, pies tip, numr punct de

sudur, cod al culorilor, staie de lucru i transformator.

Fig. 4.16 Legtura dintre controler, pies tip, numrul punctului de sudur, codul culorilor,

staia celulei de lucru i transformatorul echipamentului de sudare electric prin presiune.

Datele au fost colectate de pe piese, marcate i ncercate distructiv. Rezultatele obinute au

fost nregistrate n tabelele.

Pentru structurile metalice sudate n D1 (dispozitivul de sudare numrul 1) rezultatele au

fost incluse n tabelul 4.1.

Tabel 4.1 Punctele sudate n dispozitivul numrul 1 (D1)

DISPOZITIV

NR.

MAS / NR.

TRANSF.

PUNCTE DE SUDUR Data

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

D1 S1TR1 5,85 5,88 5,85 6,49 5,19 4,01 3,99 4,39 4,15 5,81 21.06.2012

D1 S1TR1 6,43 5,67 6,18 4,91 6,97 4,04 4,62 5,08 4,25 6,16 28.06.2012

D1 S1TR1 4,73 4,10 5,14 3,97 5,36 4,46 3,79 3,89 4,88 4,42 02.07.2012

D1 S1TR1 5,30 5,44 7,50 5,42 5,64 4,37 4,17 5,52 5,07 6,18 06.07.2012

D1 S1TR1 4,86 3,63 7,83 6,26 6,61 5,30 3,88 4,39 5,56 4,72 31.07.2012

D1 S1TR2 6,61 4,71 5,09 4,61 5,83 4,74 3,46 3,41 5,95 5,10 5,28 21.06.2012

D1 S1TR2 4,68 6,08 4,19 7,52 7,87 4,48 4,10 4,41 5,36 3,65 5,42 28.06.2012

D1 S1TR2 5,23 4,39 5,88 6,10 5,60 4,82 4,34 4,15 5,25 4,17 5,04 02.07.2012

D1 S1TR2 5,76 3,71 5,36 5,56 6,67 4,43 4,62 6,79 5,55 3,98 4,55 06.07.2012

D1 S1TR2 4,95 6,45 5,46 4,90 7,32 6,72 4,48 5,19 5,15 5,20 7,37 31.07.2012

D1 S2TR1 4,64 2,89 4,31 4,78 3,90 4,93 5,59 4,74 4,90 4,94 5,31 21.06.2012

D1 S2TR1 6,12 5,04 4,50 6,40 6,92 4,33 5,19 7,82 5,15 7,03 6,95 28.06.2012

D1 S2TR1 4,35 4,21 4,59 5,02 5,37 5,24 4,61 5,22 4,35 4,01 4,18 02.07.2012

36

D1 S2TR1 6,29 4,84 5,86 6,43 6,34 6,20 7,90 6,77 6,39 4,78 6,23 06.07.2012

D1 S2TR1 5,50 4,95 4,38 6,26 4,88 4,63 7,32 7,52 6,35 4,37 6,84 31.07.2012

D1 S2TR2 3,02 3,76 4,66 4,35 4,28 6,34 6,00 6,04 4,61 3,99 21.06.2012

D1 S2TR2 3,71 4,02 5,17 5,85 6,52 5,86 7,62 8,07 5,76 7,21 28.06.2012

D1 S2TR2 3,87 5,05 4,46 3,82 5,65 6,05 5,62 7,14 4,96 4,57 02.07.2012

D1 S2TR2 4,81 5,00 5,87 5,95 6,76 6,83 6,65 6,94 5,95 5,56 06.07.2012

D1 S2TR2 0 4,61 6,17 4,37 6,8 7,05 6,23 6,89 4,6 5,71 31.07.2012




DISPO

ZITIV

NR. MAS / NR.

TRANSF.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

D2 S1TR1 5,51 3,30 4,60 5,61 7,26 5,12 3,36 5,06 6,50 6,47 18.06.2012

D2 S1TR1 3,72 2,74 5,50 4,59 6,35 4,22 3,83 4,48 5,31 4,04 22.06.2012

D2 S1TR1 5,07 3,33 6,13 4,59 6,16 4,45 4,05 4,72 4,99 5,04 03.07.2012

D2 S1TR1 5,84 4,50 6,43 6,32 5,90 4,90 4,59 4,82 5,49 6,63 06.07.2012

D2 S1TR1 5,76 4,77 8,41 4,50 6,09 5,54 4,26 5,21 5,28 4,90 01.08.2012

D2 S1TR1 5,35 3,59 5,49 4,89 4,99 4,22 4,82 4,60 5,53 4,53 02.08.2012

D2 S1TR2 5,66 4,57 3,82 6,10 7,20 4,88 4,26 5,40 6,57 4,47 5,48 18.06.2012

D2 S1TR2 4,10 5,83 4,29 6,18 6,74 5,36 4,88 5,45 6,28 5,55 3,87 22.06.2012

D2 S1TR2 4,89 4,47 4,71 5,04 5,38 4,95 4,64 5,03 7,10 3,41 5,45 03.07.2012

D2 S1TR2 4,70 3,74 3,80 7,87 7,44 5,82 6,18 5,31 4,07 3,60 5,63 06.07.2012

D2 S1TR2 6,98 6,75 7,15 6,95 6,96 4,79 4,82 3,91 5,97 4,46 5,42 01.08.2012

D2 S1TR2 5,12 3,76 5,24 4,60 5,38 5,83 4,45 4,08 4,76 3,49 4,55 02.08.2012

D2 S2TR1 5,37 6,19 6,01 3,90 4,92 3,42 7,62 7,30 7,25 4,12 4,76 18.06.2012

D2 S2TR1 3,07 2,80 3,42 4,31 3,14 4,14 4,44 4,26 4,64 4,74 2,89 22.06.2012

D2 S2TR1 4,73 4,35 5,19 4,63 4,43 4,45 4,17 4,85 4,95 3,86 5,08 03.07.2012

D2 S2TR1 5,72 4,98 5,79 5,35 5,61 5,75 5,64 6,93 6,66 6,27 6,52 06.07.2012

D2 S2TR1 3,08 5,86 4,94 4,19 4,86 5,08 5,77 7,78 7,00 6,44 7,57 01.08.2012

D2 S2TR1 5,27 5,20 5,20 4,55 4,02 4,99 5,87 5,01 5,25 4,70 4,60 02.08.2012

D2 S2TR2 3,97 5,08 5,18 5,43 6,40 7,08 6,69 7,25 5,01 4,33 18.06.2012

D2 S2TR2 3,14 4,05 4,57 2,32 5,86 6,35 5,80 5,62 4,80 5,17 22.06.2012

D2 S2TR2 4,14 4,59 4,43 3,98 5,16 6,17 6,02 7,18 4,28 4,65 03.07.2012

D2 S2TR2 3,64 4,09 5,40 4,90 6,72 7,40 6,06 6,44 7,19 6,51 06.07.2012

D2 S2TR2 2,70 4,37 6,80 4,65 6,43 6,00 6,21 5,20 4,52 7,00 01.08.2012

D2 S2TR2 3,59 4,78 4,19 3,08 5,67 4,62 4,74 4,79 4,43 4,31 02.08.2012




DISPOZITIV NR. MAS

/ NR.

TRANSF.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

D3 S1TR1 6,06 5,40 5,69 5,80 5,06 5,95 5,25 5,04 4,46 4,74 19.06.2012

37

D3 S1TR1 3,44 4,28 5,22 6,72 5,11 5,30 3,94 5,09 5,90 5,12 26.06.2012

D3 S1TR1 4,27 4,49 5,67 5,63 5,87 4,46 4,61 5,39 5,69 5,23 04.07.2012

D3 S1TR1 5,39 5,46 5,17 5,10 5,67 4,36 5,04 4,65 4,65 4,24 09.07.2012

D3 S1TR1 5,99 5,92 5,36 5,51 5,88 3,85 4,45 5,10 4,34 5,31 02.08.2012

D3 S1TR2 5,78 4,73 6,70 4,87 7,14 4,08 4,76 4,25 6,69 6,20 5,74 19.06.2012

D3 S1TR2 4,07 6,45 5,64 4,65 5,97 6,49 5,16 5,00 5,53 5,56 3,98 26.06.2012

D3 S1TR2 5,76 5,98 6,01 4,44 7,05 5,68 4,92 4,63 6,05 4,90 3,77 04.07.2012

D3 S1TR2 6,31 5,18 5,49 5,82 7,44 4,49 4,32 4,90 5,40 4,84 5,22 09.07.2012

D3 S1TR2 5,78 4,08 4,84 5,03 5,76 4,82 4,82 4,09 5,54 4,60 4,49 02.08.2012

D3 S2TR1 3,98 5,73 5,63 4,36 4,64 6,63 6,67 6,30 6,86 4,34 7,41 19.06.2012

D3 S2TR1 4,50 4,58 5,92 6,95 4,15 6,69 7,52 8,47 8,12 6,44 6,96 26.06.2012

D3 S2TR1 5,52 4,49 5,39 5,12 4,85 4,86 6,98 5,97 6,92 5,17 6,84 04.07.2012

D3 S2TR1 5,76 5,02 5,50 5,10 4,61 4,58 5,87 6,62 5,91 5,83 5,44 09.07.2012

D3 S2TR1 5,68 5,45 4,33 4,05 3,93 6,93 5,96 6,59 5,66 4,79 6,32 02.08.2012

D3 S2TR2 3,88 5,06 6,18 5,84 4,36 7,41 5,95 6,13 4,13 6,35 19.06.2012

D3 S2TR2 2,46 4,19 5,1 5,9 5,61 7,19 6,51 7,05 4,62 5,15 26.06.2012

D3 S2TR2 3,22 4,50 4,02 4,50 4,97 6,82 6,73 7,30 4,38 5,56 04.07.2012

D3 S2TR2 2,72 3,81 5,92 4,99 5,84 7,79 6,05 6,71 5,91 6,50 09.07.2012

D3 S2TR2 3,83 4,06 4,38 4,44 6,43 7,2 7,1 7,36 4,36 4,8 02.08.2012




DISPOZITIV NR. MAS /

NR.

TRANSF.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

D4 S1TR1 4,83 4,44 7,37 5,87 7,18 5,36 4,50 5,36 5,67 5,75 14.06.2012

D4 S1TR1 5,02 5,51 3,81 5,01 4,56 4,29 3,37 4,74 5,97 4,50 27.06.2012

D4 S1TR1 5,45 5,45 5,58 4,38 5,34 4,55 3,27 4,29 5,53 5,86 01.07.2012

D4 S1TR1 4,78 5,51 4,92 4,87 5,37 4,80 3,45 3,57 5,45 5,14 05.07.2012

D4 S1TR1 6,31 6,00 3,96 5,52 6,20 4,48 3,52 3,74 4,27 5,76 10.07.2012

D4 S1TR2 6,23 4,38 3,26 5,80 6,85 4,89 3,89 4,14 4,18 1,72 5,26 14.06.2012

D4 S1TR2 7,18 6,61 4,91 4,84 7,35 4,39 4,19 4,18 4,87 4,58 4,37 27.06.2012

D4 S1TR2 4,34 5,05 5,43 5,67 7,51 5,72 3,85 5,37 6,18 4,95 4,78 01.07.2012

D4 S1TR2 4,09 4,32 5,97 5,16 6,80 4,39 4,73 4,80 7,02 4,63 4,26 05.07.2012

D4 S1TR2 6,66 3,50 4,27 4,61 7,26 4,86 6,03 4,82 6,28 4,91 5,05 10.07.2012

D4 S2TR1 4,65 4,88 5,47 4,56 5,34 4,66 9,30 8,29 7,62 4,20 5,36 14.06.2012

D4 S2TR1 5,29 5,14 4,27 4,77 5,01 5,45 6,51 6,50 6,60 5,71 5,18 27.06.2012

D4 S2TR1 4,20 5,13 4,67 5,75 5,63 4,15 7,89 6,27 6,59 7,14 5,04 01.07.2012

D4 S2TR1 6,57 4,79 5,52 5,72 5,23 4,23 6,52 6,05 7,55 4,66 7,30 05.07.2012

D4 S2TR1 5,44 5,89 4,28 4,37 6,01 4,98 3,97 5,19 5,46 6,29 5,44 10.07.2012

D4 S2TR2 3,39 4,27 4,29 6,38 6,16 6,42 6,70 6,67 6,48 4,58 14.06.2012

D4 S2TR2 0,00 4,31 5,28 5,1 6,09 5,64 4,83 6,94 4,77 4,83 27.06.2012

D4 S2TR2 3,24 5,12 6,78 4,48 5,07 6,37 6,05 5,62 7,22 6,99 01.07.2012

D4 S2TR2 4,14 4,5 4,97 4,78 5,38 5,76 6,53 6,19 4,98 6,42 05.07.2012

D4 S2TR2 3,62 4,93 5,84 6,08 7,67 6,49 6,42 6,01 5,46 5,83 10.07.2012

38

n urma debutonrii punctelor sudate, se urmrete dac variaia diametrelor de buton

obinut este exclusiv superioar fa de dimensiunea de referin. Variaia mare n diametru

ilustreaz faptul c intensitatea curentului folosit n procesul analizat se exprim n procente din

curentul de reea. Din cauza acestei variaii, diametrul punctelor sudate electric prin presiune se

poate situa i sub pragul de acceptabilitate.

Cu ajutorul Minitab-ului se genereaz grafice care ilustreaz modul n care variaz

diametrele butonilor rezultai dup ncercarea distructiv efectuat pe structurile metalice de

ezut tip Zafira.

Graficele generate de Minitab cuprind urmtoarele noiuni:

UCL upper critical limit limita critic superioar (generat automat)

LCL lower critical limit limita critic inferioar (generat automat)

X - media valorilor

Valoare individual fiecare valoare obinut i nregistrat tabular i utilizat la ntocmirea

graficului

Dispozitivul 1,2,3 i 4 gruparea punctelor de sudur n funcie de dispozitivul pe care au fost

sudate

Cu linie punctat trasat pe orizontal, de culoare albastr, se evideniaz pragul de

acceptabilitate al butonilor obinui dup ncercarea distructiv.

n figura 4.17 sunt descrise variaiile n diametru ale butonului obinut dup ncercarea

distructiv a punctului de sudur numrul 1 de pe diferite structuri metalice de ezut analizate.

Diametrele obinute se situeaz n intervalul (LCL) 1,33mm (UCL) 8,13mm, iar media (X ) este

de 4,73mm. Se constat c exist diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). n

astfel de situaii se analizeaz care este cauza rdcin, se elimin i apoi se sudeaz o nou

structur metalic ce va fi ncercat distructiv.

39

Fig. 4.17 Variaia diametrului butonului rezultat dup ncercarea distructiv a punctului de

sudur numrul 1.

Figura 4.18 descrie variaiile n diametru ale butonului obinut dup ncercarea distructiv

a punctului de sudur numrul 2 de pe diferite structuri metalice de ezut analizate. Diametrele

obinute se situeaz n intervalul (LCL) 2,16mm (UCL) 7,37mm, iar media (X ) este de

4,77mm. Se constat c exist diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). n astfel

de situaii se analizeaz care este cauza rdcin, se elimin i apoi se sudeaz o nou structur

metalic ce va fi ncercat distructiv [54].


sudur numrul 2.

Figura 4.19 prezint variaiile n diametru ale butonului obinut dup ncercarea distructiv



5,28mm. Observm c exist diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). n aceast

situaie se analizeaz care este cauza rdcin, se elimin i apoi se sudeaz o nou structur


40


sudur numrul 3.




de 5,19mm. Constatm c exist diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). Se

analizeaz care este cauza rdcin, se elimin i apoi se sudeaz o nou structur metalic ce va

fi ncercat distructiv [54].


sudur numrul 4.

41




5,85mm. Se constat c exist diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). n

asemenea situaii se analizeaz care este cauza rdcin, se elimin i apoi se sudeaz o nou

structur metalic ce va fi ncercat distructiv [54].


sudur numrul 5.







42


sudur numrul 6.

Figura 4.23 descrie variaiile n diametru ale butonului obinut dup ncercarea distructiv



5,30mm. Se constat c exist diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). n




sudur numrul 7.

43








sudur numrul 8.

n figura 4.25 sunt prezentate variaiile n diametru ale butonului obinut dup ncercarea



de 5,57mm. S-au obinut i diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). Trebuie s

se analizeze care este cauza rdcin, se elimin i apoi se sudeaz o nou structur metalic ce

va fi ncercat distructiv [54].

44


sudur numrul 9.




5,12mm. Se constat c exist diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). n astfel

de situaii se analizeaz care este cauza rdcin, se elimin i apoi se sudeaz o nou structur



sudur numrul 10.

45

n figura 4.27 sunt prezentate variaiile n diametru ale butonului obinut dup ncercarea



de 5,41mm. S-au obinut i diametre mai mici dect pragul de acceptabilitate (4mm). n




sudur numrul 11.

Capitolul 5

DISPOZITIVUL EXPERIMENTAL PENTRU SUDAREA ELECTRIC PRIN

PRESIUNE N PUNCTE A EANTIOANELOR DIN TABL

5.1.Conceptul i principiile de funcionare

Dispozitivul experimental este o creaie proprie, original, care a fost realizat n vederea

execuiei experimentului descris n aceast tez. Conceptul se bazeaz pe analiza caracteristicilor

de proces i pe estimarea reducerii de costuri a ncercrilor distructive, parte integrant din

procesul de asamblare prin sudare a structurii metalice de ezut pentru scaunul auto tip Zafira.

ncercrile distructive se execut, atunci cnd este posibil, pe structuri metalice finale i,

alternativ, pe eantioane din tabl, suficient de bine dimensionate, astfel nct s permit

funcionarea celulei automate de sudare n condiii reale de fabricaie.

Ideea de reducere a cantitii de structuri metalice finale distruse prin diverse metode a fost

inspirat de cantitatea mare de structuri metalice din zona de depozitare. Acestea sunt rezultatul

46

ncercrilor distructive efectuate n urma setrilor de echipamente, dispozitive i ncercri

distructive programate i structuri rebutate (Figura 5.1).

Fig. 5.1 Zon de depozitare temporar a deeulurilor metalice.

Conform principiilor de funcionare a activitii de mbuntire continu am identificat o

posibilitate de reducere a costurilor cu ncercarea distructiv. Astfel, ideea de mai sus este

susinut i dezvoltat pe parcursul lucrrii de fa, aa cum se prezint schematic n figura 5.2.

Fig. 5.2 Modul de lucru n procesul de mbuntire continu [54].

Identificare

Msurare

mbuntire

Control

Definire

Analiz

Integrare n

activitatea zilnic

Caracterizarea

procesului

Optimizarea

procesului

47

Conceptul trebuie s in cont de condiiile de lucru existente, de numrul componentelor,

de grosimea componentelor, de diametrul punctelor de sudur, de rezistena de contact, de

parametrii de sudare, de dispozitivele de fixare i poziionare. S-a consultat documentaia de

specialitate pentru a desprinde i ali factori care trebuie avui n vedere [11,16,18,20,27,28,29-

37,42,55,63,83]. Frecvena de verificare cuprinde testarea distructiv a unei structuri de pe

fiecare dispozitiv la nceput de schimb, dup montarea electrozilor noi sau recondiionai, atunci

cnd apar modificri ale parametrilor funcionali ai celulei automate de sudare sau dereglri ale

acesteia, la schimbarea lotului de material, la terminarea fiecrui schimb. De fiecare dat pot

apare modificri ale diametrului butonului obinut n urma debutonrii punctelor sudate. Variaia

mare n diametru este expresia direct a faptului ca intensitatea curentului folosit n procesul

analizat se exprim n procente din curentul de reea.

Prin nlocuirea ncercrii distructive pe o structur metalic final cu un test pe fii de

tabl (epruvete, eantioane) obiectivul urmrit este reducerea la 0 a numrului de structuri

metalice distruse.

Demersul de fa este susinut i de un calcul al reducerii de cost estimate prin aplicarea n

activitatea zilnic a dispozitivului nou creat, comparativ cu modalitatea de lucru utilizat n mod

curent (Tabelul 5.1).

Tabel 5.1 Reducere estimat de costuri pentru nlocuirea metodei de ncercare distructiv

existent

Nr.

Crt. Cauz

Cantitate /an

fiscal (testate

distructiv)

Pre /

buc. Cost / an Cost total / an

1 Validare nceput de

schimb X a X*a

a*(X+Y+Z+W)

= 2000euro

2 Curat electrozi Y a Y*a

3 Schimbat electrozi Z a Z*a

4 Fluctuaii de curent din

reea W a W*a

5.2. Proiectarea dispozitivului

Modelul 3D al dispozitivului experimental pentru sudarea electric prin presiune n puncte

a eantioanelor din tabl a fost realizat utiliznd un program CAD, fiind prezentat n figura 5.5.

48

Fig. 5.5 Modelul 3D al dispozitivului experimental de sudare.

Pentru o mai bun vizualizare a elementelor care compun acest dispozitiv experimental, n

figura 5.6 de mai jos componentele sunt prezentate i identificate separat.

1

1 1

1

3

1 2

4

3 5

49

Fig. 5.6 Componentele dispozitivului experimental (vedere explodat): 1) Componente ale

cadrului metalic al dispozitivului, 2) Balama x 6 buci, 3) Plcue de poziionare x 2 buci, 4)

Profil "L" pentru detecie x 3 buci, 5) Ansamblu pentru poziionarea i fixarea eantioanelor

din tabl.

n figura 5.7 este detaliat structura subansamblului confecionat pentru poziionarea i

strngerea eantioanelor din tabl.

Fig. 5.7 Structura ansamblului utilizat pentru poziionarea i fixarea eantioanelor din tabl: 1)

urub imbus M8 x 18 buci, 2) Piuli M8 x 18 buci, 3) Profil U x 18 buci.

5.3. Fabricarea dispozitivului

n figura 5.9 sunt prezentate postul de lucru i sculele utilizate pentru pregtirea

componentelor dispozitivului experimental pentru sudarea eantioanelor din tabl.

a) b)

1

2

3

50

c) d)

Fig. 5.9 Dotarea postului de lucru utilizat pentru pregtirea componentelor dispozitivului

experimental pentru sudarea eantioanelor din tabl: a) Post de lucru cu mas i menghin, b)

Foarfece tip ghilotin, c) Polizor unghiular, d) Foarfece manual pentru tabl.

Toate elementele componente ale dispozitivului experimental au fost executate prin

adaptarea componentelor metalice deja existente n fabric. Acest demers a eliminat problema

costurilor suplimentare pentru achiziionarea componentelor necesare confecionrii

dispozitivului experimental.

Ca material de baz s-au utilizat 4 componente metalice existente (balamaua care intr n

componena structurii metalice a ezutului auto de tip Zafira), parte dintr-o structur metalic

standard de ezut tip Zafira. Trei componente au fost prelucrate, fiind transformate n platband,

iar una a fost pstrat n forma iniial.

Aa cum se arat n figura 5.10, la fiecare din cele trei componente prelucrate s-au

ndeprtat cele ase urechi reprezentate n figur i s-au rotunjit muchiile t

doctorat sudura mag

Documents