Робот точечной сварки против дуговой сварки: полное сравнение

Робот точечной сварки против робота дуговой сварки: как выбрать правильный процесс для вашей производственной линии

По данным журнала, почти половина всех промышленных роботизированных систем, используемых во всем мире, - это автоматизация сварки Отчет IFR World Robotics 2025. Только в 2024 году было установлено 542 000 новых роботов, и есть два варианта выбора. Стоит ли покупать робота для точечной сварки или робота для дуговой сварки?

Ответ на этот вопрос зависит от ваших материалов, типа соединения, производительности и бюджета. В этом руководстве сравниваются процессы дуговой и точечной сварки друг с другом по всем характеристикам, имеющим отношение к вашему магазину, со стандартами, установленными автомобильной промышленностью, и данными, собранными на вашем заводе за последние три десятилетия ведущей в отрасли автоматизации сварки.

Краткий обзор точечной сварки и дуговой сварки

Прежде чем перейти к особенностям каждого процесса сварки, вот сравнение характеристик, наиболее важных для решения о покупке. Оба соединяют ваши заготовки с использованием распространенных методов сварки (точечная сварка соединяет металлы в определенных точках, в то время как дуговая сварка также создает непрерывные швы (но они имеют очень разные результаты).

Как работает каждый процесс сварки

Знание физики того, как работает каждый сварочный процесс, дает вам возможность выбрать подходящую роботизированную сварочную систему для вашего применения. Эти процессы образуют соединения совершенно разными способами.

Как работает роботизированная точечная сварка

Точечная сварка - это вариант контактной сварки, при котором два медных наконечника электродов удерживают на месте перекрывающиеся металлические листы и пропускают через интерфейс высокий электрический ток. электрическое сопротивление интерфейса приводит к тому, что контакт достигает 6500F (3600C) и плавится. в отличие от дуговой сварки, присадочный металл и защитный газ не являются необходимыми.

Типичный роботизированный цикл точечной сварки занимает от 0,1 до 0,5 секунды на сварку. сварочный робот направляет пистолет, электроды зажимают заготовки, ток течет в течение миллисекунд, и робот прыгает в следующую точку. Наши сварочные ячейки достигают 200-300 точечных сварных швов в час, в зависимости от сложности детали, с помощью одного 6-осевого робота.

Процесс придерживается AWS D8.1M:2021 стандарты автомобильных сварных швов для качества controlling электродное давление, настройки тока, и размеры самородка для стальных листовых материалов.

Как работает роботизированная дуговая сварка

Дуговая сварка использует электрическую дугу для плавления двух материалов: основного металла и электрода (проволоки или стержня), который действует как наполнитель. Он создает сплошной шарик без зазора вдоль соединения. Дуга ударяется между электродом и вашей заготовкой, достигая температуры более 6500F (3600C). Газовый экран предотвращает контакт расплавленной сварочной ванны с воздухом.

Процессы дуговой сварки Common автоматизированы сварочные роботы включать:

• MIG/MAG (Металлический инертный газ/Металлический активный газ): предпочтительный выбор для роботизированной дуговой сварки. Способен подавать проволоку, высокое осаждение, сталь и нержавеющие материалы
• Вольфрам Инертный Газ (TIG): использует неплавящийся вольфрамовый электрод. Он сравнительно медленнее, но лучше всего подходит для высокоточных, тонкометаллических применений и традиционно экзотических сплавов
• Сварка с наклепом (SMAW): редко автоматизируется. Предназначен для использования в строительстве и ремонте в полевых условиях, где портативность превышает производительность. Лазерная сварка и плазменная сварка также используются для сварки в специализированных приложениях по изготовлению металлов

В серийном производстве с роботами доля времени дуги (дуга) от времени, которое робот проводит за сваркой, по сравнению с изменением положения (перепозиционирование) между 50% и 90%, что в 4-5 раз выше, чем у сварщика-человека на том же соединении.

Качество сварки и прочность соединения

Качество сварки делает разницу между дуговой сваркой и точечной сваркой наиболее значимой для конструкционных применений. Каждый процесс обеспечивает принципиально разный тип соединения, и несущие качества доказывают это.

Поскольку весь сварной валик является непрерывным, а нагрузка распределяется по всему соединению, дуговая сварка обеспечивает гораздо более прочные соединения для использования, требующего структурного давления. Вот почему в большинстве случаев при изготовлении конструкционной стали, строительстве мостов и производстве сосудов под давлением используются процессы дуговой сварки в соответствии с нулем установленные принципы сварочного проектирования.

В автомобильной промышленности контактная сварка обеспечивает то, что требует кузовной цех, когда она включает в себя перекрытие панелей из листового металла Этот процесс используется, когда конструкция кузова транспортного средства требует много структуры, но нет необходимости в проникновении на всем протяжении Стандартный автомобильный кузов содержит от 3000 до 5000 точечных сварных швов, и каждый из них должен соответствовать последовательным стандартам качества сварных швов.

В нашем опыте интеграции сварочных роботов для изготовления стальных конструкций наиболее распространенным недостатком качества является не сам сварочный робот, а приспособление. роботы узнают именно то, чему их учат. если заготовка удерживает деталь непоследовательно, даже роботизированная сварка $200 000 приведет к таким же несоответствиям в качестве сварного шва.”

30+ лет в области автоматизации сварки

Скорость производства и время цикла

Скорость производства часто является решающим фактором для производителей, оценивающих роботизированную сварку. роботы точечной сварки и роботы для дуговой сварки работают в очень разных темпах, и правильный выбор зависит от геометрии вашей детали и требований к объему.

Для очень больших объемов применения роботизированная точечная сварка, работающая в миллисекундах, напрямую составляет большую часть общего времени цикла. Это связано с тем, что сварочный робот в основном тратит время на перемещение роботов к различным точкам сварки и меньше времени на сварку. В опубликованном автомобильном исследовании в роботизированная оптимизация контактной точечной сварки, размер общего времени цикла был уменьшен 13% с 532 секунд до 464 секунд с простым переупорядочением всех точек сварки.

Роботы для дуговой сварки работают по-разному. скорость детали зависит от фактической скорости движения (около 150 до 800 мм/мин с помощью сварки MIG), скорости подачи проволоки и количества проходов. более толстые соединения нужно сваривать еще много раз, и это быстро увеличивает время цикла.На нашем роботизированная сварочная система благодаря архитектуре заземленных рельсов 6-осевой робот может покрыть 6-метровый шов за одну установку, сокращая время или перемещая элементы конструкции.

Совместимость материалов и диапазон толщины

Выбор материала является одной из областей, в которой выбор процесса сварки может привести к очень дорогим ошибкам. точечная сварка сопротивлением использует электроды для проведения металлических заготовок между двумя конструкциями посредством нагрева. как таковой, он может быть использован только тогда, когда металлы проводят электричество и могут удерживаться между электродами. дуговая сварка гораздо более щадящая.

Во всем мире на автомобильную промышленность приходится наибольшая доля применений точечной сварки. В современных кузовах транспортных средств используется сочетание марок стали и нержавеющей стали, включая некоторые AHSS и Рекомендации по применению AHSS укажите значения параметров контактной точечной сварки для этих материалов.

дуговая сварка имеет гораздо более широкий диапазон использования. от тонких металлических листов под 1 мм (TIG сварка) до тяжелых элементов конструкции более 50 мм (многопроходная сварка MIG), роботы для дуговой сварки могут быть использованы как для черных, так и для цветных металлов, включая сталь, алюминий, медные сплавы и никелевые сплавы.

Сравнение затрат: роботизированная точечная сварка и дуговая сварка

Общие инвестиции для роботизированной сварочной ячейки значительно выходят за рамки робота точечной сварки или самого робота для дуговой сварки Периферийное оборудование, инструменты, интеграция и текущие расходные материалы - все это приводит к значительной разнице в стоимости между двумя методами автоматизации сварки.

Из-за тяжелого сварочного пистолета и трансформатора роботы точечной сварки часто требуют более дорогих рычагов с более высокой полезной нагрузкой (от 150 до 250 кг), что увеличивает расходы на руки робота. роботы для дуговой сварки обычно используют более легкие рычаги полезной нагрузки массой от 6 до 20 кг, поскольку сварочная горелка сравнительно легкая. Промышленные роботы от таких поставщиков, как FANUC, ABB и Yaskawa, существуют в конфигурациях, адаптируемых к любому стилю сварки.

Однако системы дуговой сварки имеют более высокие эксплуатационные расходы Проволока, защитный газ и замена контактного наконечника все складываются. завод, работающий в две смены, может тратить от $8 000 до $15 000 в год на расходные материалы для дуговой сварки в отличие от $2 000 до $5 000, потраченных на точечную сварку электродных наконечников повязок и замен.

Наши расчеты стоимости начинаются с заготовки (помощь) в себе: какой материал, толщина, какая конфигурация соединения и какой объем. Оттуда мы измеряем сварочную ячейку, чтобы она соответствовала требованиям. Объекты обрабатывают более 500 идентичных сборок в день линии автоматизации сварки обычно окупите инвестиции менее чем за 18 месяцев за счет сокращения рабочего времени и меньшего количества доработок.

Как правильно выбрать сварочного робота

Выбор между роботом для точечной сварки и роботом для дуговой сварки сводится к четырем критериям. Наши специалисты-инженеры, применяющие эту структуру, поддерживают клиентов из более чем 50 стран в проектах по автоматизации сварки.

• ✔
  Шаг 1 — Материал и толщина: Если ваши заготовки изготовлены из листового металла толщиной менее 3 мм в конфигурации стыков внахлест, точная сварка является естественным выбором. если вы свариваете что-то толще или вам нужны непрерывные швы, выберите дуговую сварку.
• ✔
  Шаг 2 — тип соединения: Точечная сварка обрабатывает только соединения на коленях. если ваша конструкция требует стыковых соединений, угловых сварных швов, угловых соединений или краевых сварных швов, вам нужен робот для дуговой сварки.
• ✔
  Шаг 3 — Объем и скорость: Для крупнообъемных узлов с сотнями точек сварки на единицу (автомобильные панели кузова, корпуса приборов) точечная сварка обеспечивает непревзойденную скорость Для меньшего количества, но более длинных сварных швов дуговая сварка более эффективна.
• ✔
  Шаг 4 (Сеал) Требования: Если сварной шов должен быть газонепроницаемым или непроницаемым для жидкости (сосуды под давлением, резервуары, трубопроводы), дуговая сварка является единственным вариантом Точечная сварка оставляет зазоры между дискретными точками сварки.

Часто бизнес потребует и то, и другое. автомобильный завод может развернуть роботов точечной сварки на линии кузовного цеха и роботов дуговой сварки в местах изготовления рамы и выхлопа. это две разные технологии сварки, использующие одну и ту же производственную линию для разных сварочных операций.

Часто задаваемые вопросы