Electrode Tip Diameters for Different Thickness Workpieces in Resistance Spot Welding ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางปลายอิเล็กโทรดสำหรับการเชื่อมชิ้นงานความหนาต่างกันในกระบวนการเชื่อมความต้านทานแบบจุด

Abstract

กระบวนการเชื่อมความต้านทานแบบจุดโดยเฉพาะการเชื่อมโลหะที่มีความหนาต่างกันและการใช้อิเล็กโทรดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันในการเชื่อมนั้น ส่งผลให้ชิ้นงานทั้งสองด้านเกิดการหลอมละลายไม่สมดุลกัน เนื่องจากโลหะทั้งสองด้านเกิดความต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกัน โลหะด้านที่มีความหนาน้อยกว่าจะถูกหลอมละลายมากกว่าทำให้ชิ้นงานหลอมละลายไม่สมบูรณ์ บางครั้งอาจเกิดการหลอมทะลุของชิ้นงานด้านที่มีความหนาน้อยกว่า ดังนั้นจึงเป็นที่มาของการศึกษาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางปลายอิเล็กโทรดสำหรับการเชื่อมชิ้นงานที่ความหนาต่างกันในกระบวนการเชื่อมความต้านทานแบบจุดโดยได้ทำการทดลองเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน ASTM A36 ความหนา 1 มิลลิเมตร กับความหนา 2 มิลลิเมตร เลือกใช้ปลายอิเล็กโทรดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มิลลิเมตร และ 6.5 มิลลิเมตร กระแสไฟฟ้าในการเชื่อม 5000  5500 และ 6000 แอมแปร์ ช่วงเวลาการทำงาน 45 ไซเคิล แรงกด 1600 นิวตัน ทำการเชื่อมโดยเริ่มจากการเลือกใช้เส้นผ่านศูนย์กลางปลายอิเล็กโทรดขนาดเดียว จากนั้นจึงเปลี่ยนขนาดปลายอิเล็กโทรดให้มีขนาดที่ต่างกัน จากผลการศึกษาสามารถสรุปผลการทดลองได้ว่า การเลือกใช้ปลายอิเล็กโทรดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มิลลิเมตร สัมผัสกับชิ้นงานด้านที่มีความหนา 1 มิลลิเมตร และใช้ปลายอิเล็กโทรดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 มิลลิเมตร สัมผัสกับชิ้นงานด้านที่มีความหนา 2 มิลลิเมตร จะให้รอยเชื่อมที่สมบูรณ์ เนื่องจากความต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าและความร้อนสมดุลกัน ส่งผลให้ชิ้นงานมีความต้านทานแรงดึงสูงสุด

In resistance spot welding, especially the welding of metals with different thicknesses but with the electrode with the same diameter, it resulted in both sides of the workpiece had unbalanced melting. It was due to the metals in both sides had the resistance to the electric flow differently the metal on the side with less thickness was melted more, making the incomplete melting. Sometimes there was the penetrating melting through the thinner workpiece side. Accordingly, there was the study of the electrode tip diameters for workpieces with different thicknesses in resistance spot welding.  There was a trial of welding carbon steel ASTM A36 with the thickness of 1 mm and 2 mm, the electrode tip diameters of 6.5 and 8 mm were chosen, the welding current 5000, 5500 and 6000 Amp, the working period 45 cycles and the pressing force 1,600 N. The welding began with first using the same-diameter electrode tip, then with different-diameter tips. From the study result, it could be concluded that the use of the electrode tip with the diameter 8 mm in contact with the workpiece side 1 mm and the diameter 6.5 mm with 2-mm thickness gave the perfect welds. It was because the resistance of electric flow and the heat was balanced, making it had maximum tensile strength.