Hàn điểm điện trở làm hai tấm kim loại dính nhau bằng cách nào?
Khám phá mở rộng – Vật lý/KHTN 11
Hàn điểm điện trở tạo mối ghép bằng nhiệt phát sinh khi dòng điện đi qua vùng kim loại được hai điện cực ép lại. Nhiệt được tập trung ở vùng cần nối; phần kim loại tại đó có thể nóng chảy cục bộ rồi đông đặc thành mối hàn trong một chu trình phù hợp.
Dòng điện và tiếp xúc cùng tạo điều kiện
Hai điện cực vừa tạo đường dẫn dòng vừa tác dụng lực ép lên các tấm. Điện trở của vật liệu và các vùng tiếp xúc góp phần quyết định nhiệt sinh ra ở đâu. Hình học điện cực, tình trạng bề mặt và lực ép đều ảnh hưởng quá trình.
Trong mô hình dòng và điện trở không đổi, năng lượng điện tiêu tán được mô tả bằng Q = I²Rt. I tính bằng ampe, R bằng ohm, t bằng giây thì Q bằng joule. Ý nghĩa là dòng, điện trở và thời gian cùng quyết định lượng năng lượng chuyển thành nhiệt, không phải một bộ số cài đặt dùng chung cho mọi kim loại.
Vì sao lực ép quan trọng?
Lực ép tạo tiếp xúc cần thiết và ảnh hưởng vùng dẫn dòng. Trong chu trình hàn, lực còn giúp giữ các phần ghép trong điều kiện thích hợp khi vùng hàn hình thành và nguội.
Máy thật có điện trở thay đổi theo nhiệt độ và trạng thái tiếp xúc. Nhiệt cũng truyền khỏi vùng hàn. Vì thế, năng lượng điện tiêu tán không có nghĩa toàn bộ được giữ lại đúng tại mối nối.
Hình dung các tấm kim loại mỏng cần nối ở những vị trí riêng: hàn điểm tạo các mối cục bộ, thay vì phải nung chảy toàn bộ tấm.
Không phải mọi hàn điện đều có hồ quang
Hàn hồ quang dùng vùng phóng điện để cung cấp nhiệt. Hàn điểm đang xét dẫn dòng qua chi tiết dưới lực ép. Hàn siêu âm lại dùng đường truyền năng lượng cơ học khác. Cùng tạo mối ghép không làm các cơ chế trở thành một.
Cũng không thể suy dòng càng lớn hoặc thời gian càng dài thì mối hàn luôn tốt hơn. Quá nhiều nhiệt có thể làm vùng ghép không đạt yêu cầu.
Ghi nhớ: điện cực đưa dòng và lực ép tới vùng nối; nhiệt được tạo và phân bố theo tiếp xúc; chu trình làm nguội hoàn tất mối ghép.
Đọc thêm
- Hàn siêu âm ghép hai chi tiết nhựa bằng dao động cơ học ra sao?
- Dây sưởi chuyển điện năng thành nhiệt nhờ điều gì