ZAJIŠTĚNÍ KVALITY ODPOROVÝCH BODOVÝCH SVARŮ NA ZÁKLADĚ ANALÝZY ČASOVÝCH PRŮBĚHŮ VYBRANÝCH VELIČIN SVAŘOVACÍHO PROCESU

Ing. Jiří Pacák, Ph.D.

Doctoral thesis

Ensuring the quality of resistance point welds based on the analysis of selected quantities of a welding process and their variation in time

Abstract:

Hlavním tématem disertační práce je vyhodnocení provedeného odporového bodového svaru z průběhu naměřených hodnot elektrických veličin při svařovacím procesu. Pozornost bude věnována celkové životnosti svařovacích elektrod v automobilovém průmyslu při robotickém odporovém bodovém svařování včetně technologické operace frézování svařovacích elektrod. Hledání nových způsobů hodnocení provedených bodových svarů v automobilovém průmyslu je velmi žádané. Je to z důvodů většího nasazení vysokopevnostních plechů při výrobě karosérie, u kterých je velmi obtížné aplikovat současné zkušební metody. V disertační práci jsou popsány jednotlivé faktory, které ovlivňují výslednou kvalitu provedeného odporového bodového svaru. Dále je popsán současný způsob řízení odporového bodového svařovacího procesu. V experimentální části disertační práce je řešena problematika bodového svařování vysokopevnostních plechů na konkrétním svařenci modelu Škoda Octavia. Stanovení vlivu tloušťky povlaku u termomechanicky zpracovaných ocelí na stabilitu svařovacího procesu. Druhým experimentem je frézování svařovacích elektrod a následná automatická kontrola kvality ofrézování svařovacích elektrod na základě průběhu elektrických veličin v čase. Kvalita frézování svařovacích elektrod je velmi důležitá pro stabilitu svařovacího procesu a celkovou životnost svařovacích elektrod. Vadně provedená technologická operace frézování je velmi častou příčinou nevyhovujících bodových svarů v automobilovém průmyslu. Na základě výsledků jednotlivých experimentů bude možné stanovit hlavní příčiny nestability svařovacího procesu při odporovém bodovém svařování vysokopevnostních plechů. Při nalezení vzájemné závislosti průběhu elektrických veličin v čase při odporovém bodovém svařování bude možné definovat automatický kontrolní systém pro vyhodnocení kvality při technologické operaci frézování svařovacích elektrod a výsledné kvality bodového svaru.

Abstract:

Assessing resistance point welds on the basis of the variation of electrical quantity values measured during the welding process is the main theme of the dissertation. The second theme examined is the overall life expectancy of welding rods in robotic resistance welding, including a technical operation, i.e. milling welding rods. Searching for new methods of the assessment of resistance point welds in automotive industry is in great demand. This is due to the implementation of high-strength metal sheets into the car body. The high-strength metal sheets present considerable difficulties for existing testing methods. The dissertation describes respective factors affecting the resulting quality of an executed resistance point weld. Third, a current method of the welding process management is described. The experimental part of the dissertation examines the resistance welding of high-strength metal sheets of a particular weldment in the Škoda Octavia model, in other words etermines influence of coating metal in thermomechanically treated steel on the welding process. The second experiment involves the welding rod milling and a subsequent automatic check of the milling quality of welding rods based on the variation of electrical quantities in time. The quality of welding rods is essential for the stability of the welding process and the overall life expectancy of welding rods. A faulty milling operation very often brings about unsatisfactory point welds in automotive industry. Respective experiments will enable identification of the main instability causes in the process of the resistance point welding of high strength metal sheets. If a mutual dependence between respective variations of electrical quantities in spot resistance welding is found, it will enable us to define automatic control system assessing the quality of welding rod milling and therefore the resulting quality of the point weld.

Keywords

odporové bodové svařování, vysokopevnostní plechy, kvalita odporového bodového svaru

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 9. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 25. 5. 2017
• Supervisor: doc. Ing. Heinz Neumann, CSc.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Doctoral programme / field:
Engineering Technology / Engineering Technology