Самодельная сварка ленточных пил своими руками. Специфика контактно-стыковой сварки ленточных пил и ножей Как сварить ленточную пилу в домашних условиях
К особенностям ленточных пил следует отнести очень тяжёлые условия их эксплуатации. Максимальные растягивающие нагрузки на материал нередко приводят к разрыву полотен.
Согласно требованиям нормативов восстановление повреждённой зоны не должно приводить к снижению прочностных показателей всего изделия в целом. Вот почему сварка ленточных пил относится к разряду особо ответственных мероприятий, которые по силам лишь специалистам с большим опытом практических работ.
Положение нередко усугубляется ещё и тем, что иногда приходится сваривать фрагменты различных полотен, отличающихся как по своему размеру, так и по материалу, из которого они изготовлены. Всё это лишь повышает требования к качеству ремонтных работ и предполагает основательное изучение технологии сварки полотен для ленточных пил.
Суть контактного метода сварки заключается в пропускании электрического тока через соединенные по принципу «встык». Одновременно половинки поврежденной пилы сжимаются с некоторым усилием.
Вследствие сильного разогрева места стыка с последующим его оплавлением и происходит сваривание половинок повреждённого полотна. Ток к месту сварки от импульсного трансформатора подводится посредством специальных зажимов, выполняющих функцию электродов.
Отечественная промышленность освоила выпуск самых различных моделей станков, которые применяют для контактного восстановления ленточных пил. В прогрессивных образцах весь цикл сварки и отжига полностью автоматизирован, что облегчает работу по соединению половинок пилы.
Такой сварочный аппарат обеспечивает высокую точность установки мощности и времени действия электрического импульса, подаваемого на контактные электроды.
В простейших устройствах для сварки ленточных пил данные показатели контролируются самим оператором.
Подготовка заготовок
Контактный принцип восстановления ленточных пил с помощью сварки предполагает особый подход к подготовке смежных заготовок, заключающийся в образовании идеальной линии стыка между ними.
При этом на подготовительном этапе торцы свариваемых частей обрезаются и зачищаются одновременно путём изгиба одного из концов на 360 градусов и прикладывания его ко второму.
В результате даже при неровной линии реза (её неперпендикулярности спинке пилы) образовавшиеся торцевые части могут быть состыкованы без малейшего зазора.
Из рисунка хорошо видно, что после возвращения полотна в исходное состояние неровность одного среза компенсируется соответствующей неровностью другого.
Помимо этого, в оборудовании указанного класса предусматривается особый механизм, обеспечивающий постепенное сжатие половинок полотна ленточной пилы для образования полноценного сварочного шва (без разрывов).
Сварочные станки
Типовой станок для сварки ленточной пилы, работающий согласно рассмотренному выше принципу, состоит из следующих основных частей:
- основание (корпус);
- импульсный трансформатор;
- специальные механизмы зажима с электродами и кронштейны, состоящие из передвигающейся и подвижной частей;
- пусковой узел (кнопка «Пуск»).
Входящий в состав станка зажимной механизм устроен так, чтобы в месте подсоединения контактов оставался зазор, необходимый для встречного перемещения половинок ленты с образованием качественного сварочного валика.
Под действием специальной встроенной пружины создаётся осадочное давление, в результате которого стыкующиеся торцы с заданным усилием прижимаются один к другому. Можно сказать, что реализованная в станке технология сварки состоит из следующих обязательных операций:
- подготовка линии предполагаемой стыковки (включая резку свариваемых частей);
- зачистка стыкуемых торцов;
- их размещение в сварочном станке, сопровождающееся установкой токового режима, требуемого усилия и величины осадки;
- электросварка полотна ленточной пилы с последующим отжигом и зачисткой шва.
Для выравнивающей резки полотна удобнее всего воспользоваться специальными гильотинными ножницами, однако в случае их отсутствия можно использовать и другой режущий инструмент. При повторной работе с одними и теми же ленточными пилами с каждой из сторон их полотна отрезается не менее 5 миллиметров материала.
При любом варианте подготовительного выравнивания кромок следует проследить за тем, чтобы место сварки располагалось между вершинами соседних зубьев (с учётом необходимого припуска на осадку). В процессе резки необходимо стараться, чтобы срез получался ровным и строго перпендикулярным продольной линии пилы (её спинке).
Своими руками
В ситуации, когда обстоятельства вынуждают заняться сваркой пилы своими руками, следует ознакомиться с рядом моментов, без учёта которых добиться желаемого результата будет очень сложно.
В первую очередь необходимо тщательно подготовить место стыка к сварке, включая очистку его от загрязнений и последующее обезжиривание ацетоном или спиртовым составом. Затем следует зачистить соединяемые кромки ленточной пилы посредством абразива, так чтобы они стали ровными и не имели заусенцев.
На следующей стадии работ полотно ленточной пилы заправляется в аппарат таким образом, чтобы одна его половинка закреплялась в неподвижном зажиме, а другая – в подвижном. При этом свариваемые кромки должны располагаться примерно посередине между контактными зажимами и полностью совпадать по линии среза.
После этого с помощью ручек управления необходимо выставить усилие и величину осадки, а также подходящий режим сварки. Все указанные параметры выбираются в зависимости от размеров восстанавливаемого полотна. С увеличением размеров и толщины пилы возрастают уставки требуемого для качественной сварки электрического тока и усилие осадки.
В инструкции к любому такому оборудованию приводятся специальные таблицы, в которых указываются все необходимые установочные параметры.
Процесс сварки запускается путём нажатия кнопки «Пуск» или поворотом специальной рукоятки. Сразу же после этого ток от импульсного трансформатора через зажимы поступает на свариваемые части полотна ленточной пилы и плавит металл на участке соединения.
При этом под воздействием пружины подвижный зажим перемещается в направлении неподвижного на заданную величину осадки, после чего в зоне стыка должен получиться аккуратный сварной валик, надёжно соединяющий две части.
Помимо силы рабочего тока, в ходе сварки ленточной пилы контролируется время воздействия токового импульса. В агрегатах с автоматикой специальный механизм задаёт временной промежуток в пределах 1-2 секунды, в то время как в ручном режиме этот параметр контролируется оператором.
Отжиг и зачистка
По завершении сварки ленточной пилы производится отжиг места соединения, позволяющий вернуть металлу структуру, близкую к начальному состоянию.
В результате из хрупкого и ломкого он вновь становится пластичным и вязким. Для этой процедуры используется тот же механизм, что и при сварке, но только с другими значениями импульсных токов и без осадочного поджима.
К сведению новичков, для перевода автоматического агрегата в требуемый режим переключатель работ необходимо установить в положение «Отжиг».
Отдельные виды полотен по дереву нуждаются в повторном проведении отжига, что позволяет восстановить их структуру до первоначального состояния.
В ряде случаев оба этих процесса (сварка и отжиг) осуществляются одновременно, что достигается путём продления времени охлаждения зоны стыка, а также периодической подачи в неё импульсов подогревающего тока.
На завершающей стадии работ полотно ленточной пилы тщательно зачищается. При этом с него удаляется образовавшийся в зоне сварного шва наплыв и восстанавливается рисунок межзубчатой впадины.
Для зачистки может применяться любой подходящий абразивный инструмент, посредством которого удаётся получить ровную и сливающуюся с соседними областями плоскость.
Напомним, что известные трудности сварки ленточной пилы объясняются различиями в их габаритах и особенностью металла, из которого они изготовлены. В связи с этим нередки случаи, когда первая попытка сварки заканчивается неудачей, и оператору приходится подбирать режим обработки шва экспериментальным путём.
Для пробных попыток лучше всего брать уже использованные и ненужные обрезки старых пил. После того, как нужные режимы обработки будут окончательно установлены – полученные параметры рекомендуется зафиксировать с целью использования их для восстановления изделий с аналогичными характеристиками.
Сложность соединения концов ленточных пил обуславливается различием параметров разных пил (по размеру и материалу) и тяжелыми условиями, в которых работает инструмент, испытывающий многократные циклические растягивающие и изгибающие нагрузки. В идеале место соединения должно быть таким же прочным, как и целое полотно, однако добиться этого непросто.
Существует два основных способа соединения ленточных пил: контактная стыковая сварка на специальных сварочных аппаратах и пайка.
Сварка ленточных пил на специальных сварочных аппаратах
Сущность контактной стыковой сварки ленточных пил состоит в том, что через соединенные встык и сжатые с определенным усилием концы пилы пропускается электрический ток, приводящий к разогреву, оплавлению и свариванию торцевых кромок полотна. Ток подводится через электроды, подсоединенные к зажимам.Выпускается большое количество моделей станков для контактной сварки ленточных пил. Самые продвинутые из них обеспечивают автоматизированный цикл сварки и отжига, исключающий возможность ошибки оператора при выдерживании времени подачи электрического импульса во время сварки и отжига. В наиболее простых устройствах время сварки и отжига контролируются оператором.
Простейший аппарат для сварки ленточных пил показан на фото ниже. Он состоит из корпуса (1), сварочного трансформатора (2), зажимного механизма с электродами и рычагами зажима (3), пусковой кнопки (4). Зажимной механизм в свою очередь состоит из неподвижного (5) и подвижного (6) зажимов. Последний обладает свободным ходом, необходимым для осуществления осадки - движения концов пилы навстречу друг другу с образованием сварочного валика. Под действием пружины, создающей давление осадки, концы пилы с определенным усилием прижимаются друг к другу.
Процесс сварки ленточных пил включает в себя следующие операции:
- резка пилы;
- зачистка соединяемых концов;
- установка полотна в сварочный аппарат, выбор токового режима, установка необходимых усилия и хода осадки;
- сварка полотна;
- отжиг пилы;
- зачистка шва.
Резка . Резку полотна лучше всего производить на гильотинных ножницах, однако можно резать отрезным кругом или рубить зубилом. Если полотно уже было сварено раньше, при повторной сварке нужно отрезать около 5 мм с каждого конца.
В любом случае при резке должны быть выполнены следующие условия:
- место соединения должно располагаться между вершинами зубьев;
- при резке должен быть оставлен припуск на осадку (примерно 1,5 мм для каждого конца ленты);
- линия реза должна быть ровной, перпендикулярной спинке пилы.
Последнее необходимо для того, чтобы полотно сваренной пилы не имело изгиба в месте соединения (по линии спинки).
Есть довольно простой способ точной резки свариваемых ленточных полотен. Он состоит в том, чтобы уложить пилу так, как показано на рисунке ниже (среднее изображение) и обрезать или зачистить оба торца полотна одновременно (в сборе). При такой обработке концов, даже если линия реза будет не перпендикулярна спинке пилы, ее концы все равно состыкуются так, как положено, и ровность полотна после сварки будет обеспечена.
Зачистка . Концы пилы очищаются от загрязнений и обезжириваются ацетоном или спиртом. Соединяемые кромки зачищаются абразивом. Они должны быть ровными, без заусенцев.
Установка полотна в аппарат . Подготовленная пила устанавливается в зажимной механизм (один конец в неподвижный зажим, другой - в подвижный) таким образом, чтобы ее кромки встречались посредине свободного пространства между зажимами. При этом должно быть обеспечено их полное совпадение.
Соответствующими управляющими ручками устанавливаются усилие и ход осадки, режим сварки. Все эти параметры зависят от размеров свариваемых пил. Чем больше сечение пилы, тем больший требуется сварочный ток и более высокое усилие осадки.
В инструкциях к сварочным аппаратам имеются таблицы, содержащие все необходимые установки в зависимости от размера свариваемой пилы. Часто режимы сварки задаются без указания конкретного значения сварочного тока и напряжения. Для сварки определенной пилы необходимо просто установить управляющую рукоятку в определенное положение (I, II или III, например).
Сварка . Процесс сварки включается нажатием кнопки или поворотом рукоятки. При этом осуществляется подведение тока к зажимам, а от них к концам пилы, в результате чего происходит расплавление металла в зоне стыка. Под действием пружины подвижный зажим начинает смещаться в сторону неподвижного на величину хода осадки, в результате чего в зоне стыка образуется сварной валик, соединяющий концы пилы.
Кроме значения силы тока, важнейшим параметром является время подачи токового импульса. Сварочные аппараты, имеющие автоматический режим сварки, отключают подачу тока по прошествии определенного времени (обычно 1-2 сек). При работе на машинах, не имеющих автоматического режима, время сварки должно контролироваться оператором.
Вся сложность сварки ленточных пил заключается в различии размеров их полотен и материалов, из которых они сделаны. Поэтому нередко после первой сварки, закончившейся неудовлетворительно, сварщик вынужден экспериментально подбирать подходящие режимы. Это лучше делать на ненужных обрезках полотна. После того, как оптимальный режим будет подобран, желательно записать его параметры, чтобы можно было применять правильный режим для всех пил с такими же параметрами.
Очень важно содержать в чистоте поверхности электродов, контактирующие с пилой. Наличие между полотном и электродами посторонних веществ увеличивает сопротивление цепи и нарушает режим сварки.
Отжиг . Отжиг необходим для того, чтобы металл, приобретший повышенную твердость и хрупкость в результате сварки, возвратил свою исходную (или близкую к ней) структуру, т.е. снова стал пластичным и вязким. Отжиг производится в тех же зажимах, что и сварка, но при отсутствии усилия осадки и в другом токовом режиме.
Разогрев до температуры отжига (около 600°C) и медленное охлаждение иногда осуществляется нажатием, удержанием и отпусканием кнопки, подающей ток отжига на электроды, при этом для замедления охлаждения периодически нажимается кнопка подачи тока отжига. Если аппарат не оснащен пирометром, температуру контролируют по цвету металла - при выходе на температуру отжига он должен быть вишнево-красным. Нельзя разогревать до оранжевого или желтого цвета, свидетельствующего о более высокой температуре. Постепенное охлаждение во время отжига может длиться около 3-5 минут. Некоторые полотна требуют двух циклов отжига. Иногда сварку и отжиг совмещают в один процесс, увеличивая время охлаждения шва после сварки периодическими включениями подогревающего тока.
Зачистка полотна . При зачистке с полотна должен быть удален наплыв в зоне сварного шва и придана правильная геометрия межзубовой впадине в месте соединения. Зачищать можно практически любым абразивным инструментом. Главное, чтобы обработанная поверхность получилась ровной и заподлицо с соседними областями. При зачистке круг нужно направлять вдоль шва, а не поперек его.
Контроль качества сварки и отжига . При сварке ленточных пил могут иметь место следующие дефекты.
- Сваренные кромки полотна оказываются смещенными друг относительно друга (поверхности концов полотна находятся не в одной плоскости). Это бывает при слишком большом ходе осадки или недостаточной силе тока.
- Выброс расплава на поверхность полотна. Наблюдается при слишком большом токе.
- Непровары. Случаются из-за низкого давления и малого хода осадки или слишком малого тока.
В качественно сваренных пилах сварной шов должен выступать над поверхностью полотна не менее 1,5 мм.
Качество отжига можно проверить следующим образом - согнуть полотно по окружности с радиусом изгиба 20-25 см и посмотреть на его поведение. Если дуга изгиба близка по форме к окружности, и шов не трескается, значит, сварка и отжиг проведены хорошо. Если изогнутое полотно принимает V-образную форму, значит, металл в зоне сварки получился слишком мягким из-за чрезмерного отжига. Возникновение в зоне сварки трещин говорит о недостаточном отжиге (слишком быстром охлаждении).
Высокотемпературная пайка ленточных пил также является приемлемым способом соединения, обеспечивающим, при условии качественного выполнения, достаточную прочность полотна. А для домашних условий пайка является наиболее доступным способом соединения порванной ленточной пилы.Подготовка полотна . Перед пайкой соединяемые кромки полотна должны быть очищены от загрязнений.
Соединение концов пилы осуществляется встык по скошенным граням, получаемым заточкой на абразивном круге. Форма скоса показана на рисунке ниже, его величина (в) колеблется в зависимости от ширины полотна и составляет от 8 до 12 мм, но часто величину скоса делают значительно меньше. Очень важно, чтобы скошенные поверхности были ровными плоскостями, и обеспечивалось их плотное прилегание друг к другу. Необходимо также обеспечить значение шага зубьев в зоне соединения характерное для данной пилы.
Припои . Наилучшими припоями для пайки ленточных пил считаются серебряные (ПСр-45, а еще лучше - ПСр-65). Не стоит использовать серебренные припои с меньшим содержанием серебра, например ПСр-25 не годится.
Флюсы . Лучше всего приобрести какой-нибудь специальный пастообразный флюс, предназначенный для высокотемпературной пайки легированных сталей. Пастообразная форма флюса наиболее удобна для данной работы.
Если специальный флюс отсутствует, можно приготовить пастообразный состав самостоятельно. Взять 10 частей буры и смешать их с одной частью хлористого аммония. К полученной смеси добавляется вода до получения густоты пасты.
В принципе, в качестве флюса можно использовать и одну буру, но её неудобно наносить на стык.
Оборудование и приспособления . Нагрев при пайке можно осуществлять разными способами, но наиболее обычный - нагрев различными газовыми горелками. Пламя газовой горелки должно быть либо с небольшой нехваткой кислорода (если это возможно), либо нейтральным.
Температура пайки зависит от марки припоя. Если используется припой ПСр-45, имеющий интервал плавления 660-725°C, то будет достаточно температуры нагрева около 800°C. Не следует излишне перегревать соединение во избежание нежелательных структурных изменений в металле.
Необходимо иметь приспособление, в котором можно зажать концы пилы в нужном положении, точно совместив полотна по скосу и спинке полотна. Чертеж одного из возможных вариантов такого приспособления приведен на рисунке ниже.
Приспособление для пайки ленточных пил: 1 - выемка, обеспечивающая доступ пламени горелки.
Но возможны более простые варианты сделанные своими руками.
Скошенные кромки покрываются флюсом, и концы пилы зажимаются в приспособлении таким образом, чтобы кромки плотно прилегали друг к другу, а спинки концов полотна прижимались к выступу в приспособлении. При нанесении флюса нужно стараться, чтобы он не покрывал никакие другие поверхности пилы, кроме самих скосов. Это исключит затекание припоя на те плоскости, где он не нужен, и откуда его придется убирать после пайки.
на соединение заранее помещен кусочек припоя )
Производится нагрев соединения с помощью горелки до нужной температуры и подача припоя в стык соединения. Расплавившийся припой самопроизвольно, благодаря капиллярным силам, затягивается в стык между полотнами, о чем свидетельствует появление его полоски по всему периметру стыка. Припоя требуется совсем немного, поэтому нет необходимости в расплавлении его избытка.
Припой должен плавиться не от пламени горелки, а от теплоты прогретого соединения.
Нужно дать время для остывания соединения в течение нескольких минут, и только потом снимать пилу с приспособления. Если все сделано правильно, то наплывы припоя на полотне должны практически отсутствовать. Если же они есть, их нужно убрать аккуратной зачисткой.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
Ленточные пилы используются во многих сферах производства, связанных с распилом древесины. По сути, это плоское режущее полотно, с одного края которого расположена режущая кромка с зубьями. По своему техническому назначению это полотно сваривается в кольцо. Место сварки – два крайних торца инструмента. Для соединения стыковочных краев применяется аппарат для сварки ленточных пил. Это специальное оборудование, оно узкоспециализированное, применяется только для сварки ленточных пил.
Способ сварки ленточных пил на станке не очень сложный. Но необходимо знать некоторые нюансы технологического процесса. В первую очередь пилу необходимо подготовить.
- Свариваемые торцы пилы необходимо подрезать так, чтобы стыковые плоскости были параллельны друг другу и перпендикулярны режущей кромке. Резку можно провести на гильотине или при помощи зубила с молотком.
- Если пила по дереву сломалась по месту предварительной сварки, то место стыка надо убрать, отступив от его краем на 5 мм с каждой стороны.
- Резать полотно надо обязательно между зубьями.
- Торцы обрабатываются растворителем, чтобы удалить загрязнения.
- Зачищаются на точильном станке, чтобы создать шершавую поверхность и удалить заусенцы и неровности среза.
- После подготовки пила вставляется в аппарат, где и сваривается.
Аппарат для сварки
Существует несколько видов аппаратов для сварки ленточных пил, которые в основном отличаются друг от друга производительностью. Самый простой аппарат – это небольших размеров станок, в состав которого входит трансформатор, электроды, зажимы (один неподвижный, другой подвижный – он подпирается сзади пружиной). Электроды подключены к зажимам, поэтому ток от трансформатора подается прямо на место стыковки частей ленточной пилы.
Подвижность одного из зажимов создает условия регулировки зазора между торцами полотна. Очень важно, чтобы конечным результатом сварки был аккуратный сварной валик, обладающий прочностью и надежностью. Ведь ленточная пила испытывает многократные циклические изгибающие и растягивающие нагрузки.
Итак, ленточная пила устанавливается в сварочный аппарат. Один ее конец зажимается в неподвижный зажим, второй в подвижный. Очень важно, чтобы обрезанные торцы плотно соединились между собой. После чего при помощи специальных ручек устанавливается усилие зажима, то есть, подвижный зажим сдвигается в сторону неподвижного. Обязательно выставляется величина сварочного тока. Два эти параметра – усилие осадки и величина тока, напрямую зависят от размеров сечения полотна. Чем оно больше, тем больше должен быть ток, тем большее должно быть применено усилие прижима.
Необходимо отметить, что производители сварочных станков позаботились о том, чтобы потребители не искали параметры тока и прижима. В инструкциях к каждому аппарату прилагается таблица зависимости сечения ленточной пилы от параметров тока и осадки. Так что проблем с выбором режимов сварки быть не должно.
Процесс сварки ленточных пил
Если ленточная пила установлена, режим сварки выбран, остается только нажать кнопку пуска сварочного процесса. При этом ток от электродов подается на зажимы, а через них в свою очередь на торцы свариваемых частей ленточной пилы. Они начинают оплавляться, то есть становятся мягкими. При этом подпираемый пружиной подвижный зажим толкает один из краев полотна к другому. Так образуется сварной валик.
Необходимо обозначить, что кроме правильно выбранного режима сварки есть еще один параметр, который влияет на качество конечного результата. Это время сварки. В простых аппаратах его контролирует работник, проводящий сварку ленточных пил. Если сваривание проводится на автоматических моделях, то время сварки занимает 1-2 секунды.
Кстати, чистота электродов также влияет на качество сварки ленточных пил. Поэтому станок необходимо содержать в чистоте. Даже самые небольшие загрязнения концов электродов – это сопротивление прохождению через них тока, что снижает показатель последнего. А значит, снижается и величина тока на торцах свариваемых участков пил.
Необходимо отметить, что сварка ленточных пил своими руками – процесс не самый простой. Сложность заключается в том, что стыковать приходиться полотна с разным сечением и с разными материалами, из которых они изготовлены. То есть, под каждый критерий нужно правильно подбирать режим сварки. Что очень сложно, а иногда сделать просто невозможно. Поэтому часто первая сварка неизвестной пилы приводит к неудовлетворительному результату. После чего оператор начинает подбирать режим сварки методом «тыка». Выставляет разные режимы поочередно и смотрит, насколько хорошо произошло сваривание, насколько стык отвечает требованием прочности. Опытные операторы, таким образом, создают для себя таблицу, чтобы в будущем не повторять свои ошибки.
Отжиг ленточной пилы
В процессе сварки стык ленточной пилы становится прочным, но хрупким. Один удар молотком разрушает соединение сразу. Все дело в том, что под воздействием высокого тока металл изменяет свою структуру. Чтобы вернуть его в состояние пластичности и вязкости, необходимо провести операцию отжига. Данный процесс проводится все на том же сварочном аппарате, не снимая полотно с зажимов. Просто меняется токовый режим и убирается усилие осадки.
На электроды подается ток большой величины, и сам стык нагревается до температуры +600С. На многих аппаратах устанавливается пирометр, который отслеживает температуру в зоне сварки. По нему и надо будет контролировать режим отжига. После нагрева ток отключается, и происходит медленное остывание пилы. Если температура окружающего воздуха минусовая, то в процессе остывания необходимо периодически включать подачу тока, чтобы остывание шло медленнее. Обычно снижение температуры проходит в течение 3-5 минут.
Для некоторых полотен требуется двойной отжиг, все зависит от марки металла. Некоторые опытные операторы совмещают сварку и отжиг. То есть, нагревают полотно до температуры, при которой производится сварка, затем медленно проводится остывание инструмента. Здесь важно увеличить время остывания, для чего периодически включают подачу тока на электроды.
Зачистка
Основное требование к зачистке – это удаление наплыва металла и придание правильной геометрии впадине между двумя соседними зубьями в месте сварки полотна. Зачистку можно проводить любым абразивным инструментом. Важно, чтобы полотно не потеряло своей ровности в плоскости, а металл стыка был заподлицо с соседними участками. Поэтому рекомендуется зачистку проводить не поперек места соединения полотна пилы, а вдоль.
На что обратить внимание
При сварке ленточных пил могут встречаться различные дефекты.
- Кромки свариваемых торцов могут быть состыкованы неровно. Это случается в том случае, если прижим зажимов был очень сильным, что повлияло на смещение.
- Большое количество металла на поверхности места сварки. Значит, был слишком большой ток.
- Непровар полотна – это низкий ток и небольшая сила прижима.
Кстати, качество сварки можно проверить вручную, надо просто сложить пилу в кольцо, чтобы стык располагался в самом верху. Если дуга имеет правильную форму, а стык не треснул, значит, сварочный процесс проведен правильно. Если в зоне сварки появились трещины, значит, быстро проходило охлаждение полотна в процессе отжига. Если в месте сваривания появилась изогнутая форма в виде буквы «V », то это значит, что стык получился слишком мягким. На это повлиял медленно проведенный отжиг.
В дополнение предлагаем вам посмотреть видео – как правильно сварить ленточную пилу.
Ленточные пилы, как по дереву, так и по металлу изготовляются из режущего полотна, соединённого в кольцо. Поскольку во время работы они подвергаются циклическим нагрузкам на растягивание и изгиб место соединения по прочности в идеале не должно уступать материалу полотна. Поэтому для сварки ленточных плит используется специальное оборудование.
Наиболее прочное соединение создаётся на специальных сварочных аппаратах . В зависимости от используемого метода они подразделяются на 3 вида:
- Агрегаты, осуществляющие сварку сопротивлением. К их достоинствам относятся компактность и низкая стоимость. Однако имеют малую производительность.
- Оборудование для сварки оплавлением более громоздко и стоит дороже. Обладает высокой производительностью, может соединять ленты из любого материала.
- Автоматизированные системы, работающие по методу оплавления, применяются на крупных предприятиях.
Технология сварки
Независимо от вида сварка пил производится по единой методике осуществляемой поэтапно.
Подготовка полотна
Чтобы соединяемые концы были ровными, резка полотна производится гильотиной. При её отсутствии можно воспользоваться болгаркой или слесарным зубилом. При повторном сваривании по месту разрушенного старого шва у концов отрезается по 5 мм. Линия реза должна проходить строго между зубьями. На обоих концах оставляется припуск на осадку 1,5 мм. С помощью абразивного инструмента удаляются неровности и заусеницы. После очистки торцов от грязи они обезжириваются раствором технического спирта или ацетоном.
Процесс сварки
После подготовки концы полотна вставляются встык в зажимное устройство аппарата для сварки ленточных пил. Необходимо убедиться, что кромки совпадают по высоте и расположены посредине между подвижным и жёстко закреплённым фиксаторами. По прилагаемой таблице устанавливается, ток, усилие, ход усадки. В зависимости от выбора режима работы, автоматический или ручной, определяется время сварки. В первом случае она длится несколько секунд, во втором — контролируется оператором.
Перед началом сваривания нужно проверить чистоту электродов, так как грязь создаёт дополнительное сопротивление. После включения аппарата на концы ленты подаётся ток. В месте, где они стыкуются, металл начинает плавиться. Одновременно начинается движение подвижного зажима на величину заданной усадки. В итоге создаётся сварной шов в виде валика.
Если материал полотна ленточной пилы неизвестен или его нет в таблице, параметры тока подбираются экспериментальным путём на ненужных обрезках. При достижении удовлетворительного результата показатели настроек записываются, чтобы использовать в будущем при работе с аналогичными изделиями. Таким образом, составляется дополнительная таблица, куда заносятся нестандартные значения настроек.
При недоступности использования специальных станков можно сварить пилу в домашних условиях. Для этого достаточно иметь простой сварочный аппарат и тиски. После подготовки полотна по методике, указанной выше, его концы зажимаются в тисах. Для создания прочного соединения рекомендуется для сварки применять присадочный металлический прут. После наложения шва полотно переворачивается, операция повторяется на другой стороне.
Отжиг
Металл в месте сварки под действием высокой температуры становится хрупким. Для возврата прежних свойств его подвергают отжигу, используя тот же аппарат для стыковой сварки ленточных пил, не снимая полотна. Настройками выставляется нулевое значение хода и меняется токовый режим.
После подачи тока место соединения нагревается до +600˚C. Температура контролируется по показаниям пирометра. Если он отсутствует, ориентируются по цвету металла. Нормальным считается вишнёво-красный оттенок. Появление оранжевого или жёлтого цвета означает перегрев. При достижении необходимой температуры подача тока прекращается. Оптимальное время отжига составляет 3 — 5 минут. Чтобы предотвратить быстрое остывание металла при низкой температуре окружающего воздуха циклически на краткие промежутки времени включается подача тока.
В зависимости от металла иногда нужно отжиг осуществлять дважды. Для повышения производительности возможно совмещение операций. Сразу после сварки начинают периодически подавать импульсы тока, чтобы увеличить время остывания. После ручной сварки отжиг осуществляется с помощью печи и масла.
Зачистка
На заключительном этапе производится удаление валика и восстановление формы впадины между зубьями. Зачистка осуществляется с помощью абразивного инструмента. Наждачный круг направляется не поперёк, а вдоль шва. Его поверхность должна быть заподлицо с полотном.
Контроль качества
При небрежной сварке возможно образование следующих дефектов:
- смещение плоскостей полотна относительно друг друга случается из-за большого хода или малого тока;
- выплески расплавленного металла на поверхности ленты возникают при завышенном токе;
- непровар случается при низком усилии и малом ходе подвижного зажима или недостаточном токе.
У качественно сваренного полотна валик шва выступает над плоскостью не меньше 1,5 мм. Проверка осуществляет сгибанием ленты с радиусом 20 -25 см. Если получается окружность, а на шве не образуются трещины, беспокоиться не о чем. Если полотно изгибается в виде буквы V — металл передержали на отжиге. Появление трещин свидетельствует о поспешном охлаждении.
Пайка
Когда контактный метод сварки недоступен, применяют высокотемпературную пайку серебряными припоями со специальным пастообразным флюсом на основе буры. Для закрепления концов полотна используется несложное самодельное устройство. Нагрев осуществляется газовой горелкой.
Пайка производится по стандартной методике. На скошенные торцы пилы наносится флюс. После зажатия в приспособлении место соединения нагревается до температуры плавления припоя, положенного рядом. Под действием капиллярных сил он начнёт затягиваться в стык. После того как припой появится по всей линии соединения нагрев прекращается. После остывания пила вынимается и очищается от наплывов.
Заключение
Как следует из статьи освоить сварку пил несложно, особенно с помощью специализированных станков. Для качественного соединения необязательно иметь дорогостоящий станок. Дешёвые модели вполне успешно справляются с этой задачей, хотя с меньшей производительностью. В экстренных случаях можно обойтись вообще без оборудования, используя ручное сваривание и пайку.
Сварка ленточных пил – узкоспециализированная распространенная операция, назначение которой заключается в подготовке к работе ленточных пил разного назначения. Сварку используют для восстановления требующих ремонта (порванных) ленточных пил и для производства новых пил из бухт.
Аппарат для сварки ленточных пил представляет собой устройство, в котором через состыкованные в зажимах концы пилы пропускается электрический ток, плавящий и сваривающий кромки торцов полотна пилы. Подвод тока осуществляется через электроды, соединенные с зажимами-фиксаторами пилы.
Принцип сварки ленточных пил. Классификация аппаратов
Принцип, лежащий в основе сварки ленточных пил, является частным случаем контактно-стыковой сварки методом сопротивления или оплавления. Предлагаемый аппарат для сварки ленточных пил включает оборудование, предназначенное для разных объемов сварочных работ и профиля деятельности.
Условно оборудование стыковой сварки для ленточных пил можно разделить на три группы:
- Аппараты сварки сопротивлением
Представляют собой недорогое компактное сварочное оборудование, предназначенные для ремонта пил по дереву своими силами на производственных участках по распиловке леса. Отличаются простотой конструкции и небольшой производительностью (несколько десятков сварок за смену)
- Аппараты сварки оплавлением
Сварочное оборудование среднего класса, работающие на принципе непрерывного оплавления, предназначены для сварки всех типов пил и ножей (в т.ч. биметаллических с напайкой) при загрузке около сотни сварок в смену
- Аппараты сварки оплавлением с автоматизацией сварочного цикла
Автоматизированные с циклом «установка пилы в аппарат - съем сваренного полотна с частичным удалением грата». Производительность такого оборудования несколько сотен сварок в смену, и используются они, в основном, в сервисных центрах
Кроме сварочного, предлагается вспомогательное оборудование для подготовки и контроля процесса:
- Станок (гильотина) для ленточных пил
- Станок (устройство) для зачистки
- Пирометры и т.д.
Технологическая последовательность процесса сварки ленточной пилы
- Резка пилы
Полотно режут на специальных гильотинных ножницах. При отсутствии ножниц можно использовать зубило или отрезной станок. Если сварка полотна ведется по месту, которое сваривалось ранее, с каждой стороны от предыдущего сварного шва следует отрезать по 5 мм. Резка полотна делается между вершинами зуба. С каждой стороны оставляется припуск около 1,5 мм. Линия реза после ножниц должна быть ровной строго под прямым углом к спинке пилы.
- Зачистка свариваемых концов
Концы пилы зачищаются от загрязнений, при необходимости обезжириваются спиртом или ацетоном. Кромки соединения обрабатываются абразивом до отсутствия неровностей и заусенцев. Удобно использовать заточной станок с зачистным абразивом.
- Установка пилы в сварочный аппарат, выбор режима сварки
Подготовленное полотно устанавливается в зажимной механизм так, чтобы кромки полностью совпадали и сходились на середине пространства между зажимами. В зависимости от размера пилы выбирается усилие, ход осадки и режим сварки. В документации к аппаратам прилагаются таблицы с установками режимов в зависимости от размера пилы. Таким образом, для определенной пилы рукоятки управления устанавливаются в определенные положения, что является настройкой режима сварки.
- Сварка
Включается пусковой кнопкой или поворотом рукоятки. Ток подводится к концам пилы, и в месте стыка происходит расплавление металла. Подвижной зажим смещается к неподвижному на величину усадки с образованием сварного валика на месте шва.
Важной характеристикой является время подачи импульса тока. Автоматический режим сварки предполагает подачу импульса в течение 1-2 секунд, при ручном управлении время контролируется оператором. При неудовлетворительном результате сварки подбирается подходящий режим, настройки записываются и в дальнейшем своими настройками пользуются для сварки пил с аналогичными характеристиками.
Поверхности электродов должны быть чистыми. Нарушение контакта между полотном и электродами увеличивает сопротивление и нарушает режим сварки.
- Отжиг сварного шва
Отжиг нужен для того, чтобы материал полотна, ставший при сварке твердым и хрупким, вернул первоначальную вязкость и пластичность. Производится в тех же зажимах, но без осадки и в другом режиме тока. Разогрев до температуры отжига и медленное охлаждение регулируется кнопкой подачи тока на отжиг. Если в комплектацию аппарата не входит пирометр, температура контролируется по цвету металла. При оптимальной температуре отжига цвет должен быть вишнево-красным. Нельзя допускать разогрева металла до оранжевого или желтого цвета, что является свидетельством перегрева. Постепенное охлаждение может длиться 3-5 минут. Некоторым полотнам требуется два цикла отжига.
- Зачистка полотна
Наплыв металла с участка сварки удаляется зачисткой. Также должна быть выведена правильная форма впадины между зубьями пилы в месте сварного шва. Зачистку можно производить любым абразивом. Прекрасно подходит заточной станок. Движения абразивного круга должны быть направлены вдоль сварного шва.
Некоторые технологические подробности процесса сварки ленточных пил
Специфика, которую нужно учитывать при сварке ленточных пил:
- Сплавы, из которых изготовлены ленточные пилы, являются трудно свариваемыми
- Полотно пилы является деталью развитого сечения при контактно-дуговой сварке
- Сварочный шов при работе пилы подвергается предельным нагрузкам
- Геометрия зуба пилы на участке сварного шва влияет на уровень нагрузки при работе
Принципы сварки ленточных пил
Существуют два принципа сварки – сопротивлением и оплавлением.
1. Сварка сопротивлением
Оборудование для сварки, работающее по этому принципу, конструктивно проще и дешевле, но имеет серьезные ограничения в использовании.
К особенностям технологии относятся требования:
- Высокого качества подготовительных операций. При обрезке полотна не должно быть деформаций кромки и заусенцев, что практически часто бывает недостижимым. Как правило, изношенные ножи гильотины вовремя не меняются и отрезаемая кромка полотна не отвечает необходимым требованиям.
- Высокого качества контактной поверхности сварочных электродов, прижимных сегментов и регулировки их положения.
- Обеспечение правильного режима стыковой сварки. Материал полотна, как правило, не разглашается производителем, поэтому настройка режима сварки выполняется своими силами. При этом часто ресурс эксплуатации сварочного шва оказывается ниже ресурса режущей части до полного износа.
2. Сварка оплавлением
Особенности принципа:
- Высокие требования к подготовке полотен и поверхности электродов
- Соблюдение правильного шага (последовательности зуба) полотна с учетом потери металла при сварке. Для пил по дереву со стандартным шагом зуба 22 мм это несложно, а для пил по металлу с переменным шагом имеет свои сложности (требуется удаление некратной части и расположение шва в месте наименьшего шага зубьев)
Правильность подобранного сварочного режима можно определить по следующим признакам:
- Процесс оплавление ровный и непрерывный от начала до осадки
- При визуальном осмотре сварного шва должны хорошо просматриваться выдавленный расплав и деформация подстилающей поверхности
Материал электродов аппаратов сварки ленточных пил
Материал электродов должен быть твердым и обладать хорошей электропроводностью. Медь слишком мягкая. Более подходит бронза, но железо полотна в условиях высокой температуры и напряжения начинает дрейфовать в поверхность электрода, меняя свойства его проводимости и сопротивление. После 25-30 сварок изначальный режим начинает смещаться и становится некорректным для дальнейшей работы.
Автоматная (свинцовистая) латунь часто используется в качестве электродов, но свинец и цинк также переходят с поверхности электродов, меняя сопротивление. Таким образом, электрод аппарата выходит из строя гораздо быстрее своего физического износа.
Специальные бронзы, содержащие хром, замедляют дрейф металлов и схватывание пограничных поверхностей. Такие электроды выдерживают до 600 сварок, после чего восстанавливаются шлифовкой поверхности. Шлифовка не должна быть зеркальной, чтобы избежать проскальзывания пилы по электродам при осадке. С другой стороны, электрод не должен иметь грубых рисок. Оптимальную по шероховатости обработку можно получить, если использовать фрезерный станок.
Термообработка (отжиг) сварного шва
Для низколегированных полотен по дереву температура отжига составляет 420-450 °С, для легированных биметаллических полотен по металлу - 630 -650 °С и выше.
Температура отжига указывается производителем приблизительно по следующим причинам:
- Отжиг не самостоятельный процесс, а составная часть режима сварки
- Время изменения структуры металла зависит от температуры (выше температура – меньше времени отжига). Для обеспечения равномерного прогрева сечения предпочтителен режим при более низких температурах с большим временем процесса.
Наиболее надежен ступенчатый отжиг: первичный прогрев с выдержкой и выравниванием температуры по всему сечению и последующий быстрый нагрев с управляемым охлаждением.
Настройка режима термообработки проводится только после отладки стабильного по качеству режима сварки (визуально сварочные швы должны быть правильны и одинаковы)
Не следует торопиться освобождать прижимы полотна после сварки, нужно дать время ему остыть на электродах . Спешка для части полотен может привести к некорректной закалке зоны шва. После сварки выждите 5 секунд, после чего освобождайте полотно.
Не следует вынимать пилу после сварки, чтобы очистить поверхности электродов, т.к. закаленная область очень хрупкая и могут образоваться трещины.
После обдува сжатым воздухом прижимов и электродов нужно освободить полотно, вторично обдуть электроды и зафиксировать сваренную пилу для отжига.
Существует мнение, что обдув электродов и прижимов приводит к ускоренному износу линейных направляющих подвижной губки. Обратите внимание на то, что в аппаратах хорошего качества подшипники закрыты сальниками, поэтому операция обдува на рабочем ресурсе направляющих не отражается.