Сварка ленточных пил своими руками. Технология сварки ленточных пил Самодельные сварки для ленточных пил

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.

В деревообрабатывающей промышленности широко используются пилы, главной особенностью которых является непрерывная режущая поверхность. Она представляет собой кольцо из ленты с металлическими зубцами.

Сварка ленточных пил лежит в основе их изготовления, поскольку они получаются путем соединения заранее подготовленной ленты в кольцо. Данный процесс используется также и в их ремонте. В данной статье будет рассказано об основных особенностях сварки подобных приспособлений.

Сварка ленточных пил подразделяется на несколько этапов. На каждом технологическом этапе необходимо строго придерживаться методики, чтобы достичь наилучшего результата.

Существует несколько типов устройств позволяющих осуществлять процесс соединения. Обычно они функционируют следующим образом: кромки концов пилы соединяются посредством их стыковки и пропускания через них тока.

Аппараты сварки сопротивлением – один из видов оборудования, позволяющих надежно соединять концы режущего инструмента. Они отличаются небольшой стоимостью, однако и производительность у них невысокая.

Подобное оборудование отлично подойдет для маленьких объемов работ, особенно эффективным оно будет в ремонте пил производственных лесопилок.

Чертеж соединения ленточных пил.

Данный метод предполагает высокое качество подготовки стыка и электродов, а также правильность выбора режимов. Аппараты функционирующие по принципу оплавления предлагают более высокую производительность. Кроме того они способны работать со всеми типами полотен. Такие устройства относят к среднему классу.

Метод также требует хорошую подготовку поверхности, правильность выбора режимов и учет расхода металла.

Автоматические устройства, работающие по технологии оплавления, требуют от оператора станка только лишь установки качественных материалов, а также их снятия после завершения обработки. Широкое использование данный инструмент получил в профессиональных мастерских и сервисных центрах.

Процесс сварки пил, как уже было отмечено выше, разделяется на этапы, каждый из которых будет описан ниже.

Резка

Помимо станка для сварки пил потребуются и некоторые другие инструменты. К ним относятся гильотинные ножницы, используемые для резки полотна. Если подобного устройства нет, тогда можно воспользоваться зубилом или отрезным станком.

В случае выполнения соединения на ранее используемом участке, следует с каждой стороны отрезать по пять миллиметров. Рез необходимо выполнять строго перпендикулярно между зубцами. С каждой стороны оставляют пятимиллиметровый припуск.

Зачистка

Сварка ленточной пилы.

Следующим шагом является зачистка полотна для пил. В этих целях необходимо провести тщательную очистку поверхности инструмента. В качестве растворителей можно использовать ацетон или спирт.

Помимо загрязнений нужно удалить заусенцы и неровности. Проще всего это сделать на заточном станке.

Установка

После подготовки полотна в соответствии с перечисленными выше этапами, полотно устанавливают в оборудование для сварки. Кромки изделия должны совпадать друг с другом.

Такие параметры оборудования, как усилие, режим и ход осадки устанавливают исходя из выбранного для полотна материала. Необходимые режимы содержатся в таблицах, приведенных в документации к оборудованию.

Сварка

Если используется профессиональное оборудование, то стыковая сварка ленточных пил запускается посредством поворота соответствующих ручек или нажатием кнопки. Ток подается на электроды, проходит через стык, нагревает метал до температуры плавления и соединяет концы полотна между собой.

Одним из существенных параметров является время подачи тока. В автоматическом оборудовании оно составляет одну-две секунда. Если сварка осуществляется своими руками – то время задается мастером.

В случае неудачного соединения режимы меняются на более подходящие и записываются. В будущем эти значения могут быть использованы в случае сварки таких же полотен.

Отжиг

Процессы подготовки ленточных пил.

Сразу же после выполнения соединения пила не пригодна к использованию. Чтобы подготовить инструмент у применению необходимо выполнить еще несколько операций с полотном.

Сварочный аппарат делает материал пилы хрупким. Использовать его в работе становится невозможно. Решить данную проблему позволяет отжиг. Данный процесс осуществляется путем пропускания тока меньшей величины через изделие. В результате шов нагревается, а затем его охлаждают.

Контролировать температуру отжига можно с помощью пирометра. В случае его отсутствия контроль осуществляется визуально по цвету металла. Самым оптимальным является вишнево-красный цвет, а вот оранжевый или желтый свидетельствуют о перегреве.

Зачистка

Завершающим этапом является зачистка соединения от наплывшего металла. Также необходимо вывести правильную форму впадины между зубьями. В этих целях можно использовать любой абразив. Однако, как уже упоминалось ранее, лучше всего подойдет заточный станок.

Пайка ленточной пилы

Пайка ленточных пил также является допустимым способом соединения краев полотна. Если выполнить данный процесс в соответствии со всеми правилами, то в итоге удастся получить качественную и долговечную пилу, которую можно смело использовать в ленточнопильном станке или же, например, в станке по дереву.

Наиболее предпочтительным данный метод является для применения в домашних условиях.

Подготовка

Особенности сварки ленточных пил.

Пайка ленточной пилы в домашних условиях – это дешевый и доступный способ изготовления режущего инструмента. Первое, что необходимо сделать перед соединением – очистить кромки полотна от каких-либо загрязнений.

Соединять концы полотна следует встык. Важно, чтобы они были скошенными. Получить грани необходимой формы можно на абразивном круге. Форма скоса представляет собой прямоугольный треугольник, длина одного из катетов которого определяется толщиной металла.

Скошенные поверхности должны быть максимально ровными и идеально прилегать друг к другу. Не стоит забывать и о шаге зубцов. При формировании скоса, нужно позаботиться о том, чтобы шаг сохранился.

Оборудование

Существует множество способов, позволяющих нагреть металл до нужной температуры. Однако самым обычным и распространенным является применение газовой горелки. Ее пламя, если это возможно, должно быть с небольшой нехваткой кислорода или нейтральным.

В зависимости от марки выбранного припоя устанавливается температура. Важно не переусердствовать с нагревом. При определенных температурах в изделии могут произойти нежелательные структурно-фазовые превращения.

Важно иметь в своем распоряжении аппарат для сварки ленточных пил, позволяющий разместить концы полотна встык. Такое устройство можно изготовить самостоятельно по одному из чертежей, доступных в интернете.

Процесс пайки

Сварочный аппарат для сварки ленточной пилы.

По большому счету пайка данного инструмента очень похожа на такой же процесс работы с высокотемпературными припоями других изделий.

Скошенные кромки полотна покрывают флюсов и зажимают в станке так, чтобы кромки плотно прилегали друг к другу. Важно сделать так, чтобы флюс покрывал только кромки инструмента. Если сделать данную процедуру плохо, то флюс затечет туда, где он не нужен. В последствии придется потратить лишнее время на его удаление.

Затем осуществляется нагрев соединения горелкой до необходимой температуры. В стык соединения подается припой. За счет действия капиллярных сил, припой затекает между кромками. В результате по всему периметру стыка появляется полоска.

Очень важно, чтобы припой плавился не от пламени горелки, а от температуры, передаваемой от прогретого металла.

Изделию следует дать несколько минут на то, чтобы оно остыло и только после этого снимать его со станка. В случае правильного выполнения всей последовательности действий наплывы припоя должны отсутствовать. Если же они есть, то избытки нужно аккуратно удалить.

Данный способ отлично подходит для домашнего применения, например, при создании самодельного инструмента и использовать его в качестве пилы по дереву.

Итог

Ленточные режущие инструменты широко используются в различных деревообрабатывающих областях. К ним относится производство мебели, пилорамы, ленточно-делительные станки, столярные работы и т.д.

В каждой из перечисленных сфер применения пил возникает необходимость в их ремонте, который зачастую сопряжен со сваркой или пайкой. Выполнить данные процедуры можно как с использованием современного сварочного оборудования, так и с применением газовых горелок.

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.

Сварка ленточных пил — один из самых эффективных способов соединения этих изделий. Такие инструменты незаменимы в современной деревообработке, которая уже давно признана едва ли не самым доходным бизнесом. В процессе обработки леса ленточные пилы подвергаются значительным нагрузкам, приводящим к нарушению целостности лезвий. Это возникает по разным причинам — от несоответствия параметров ленточной пилы типу обрабатываемого материала до несвоевременного обслуживания инструмента. В любом случае для восстановления работоспособности пилы необходимо использовать пайку или сварку.

Ленточная пила — это многорезцовый режущий инструмент, применяемый в ленточнопильных станках.

Сложности техпроцесса

Основное предназначение сварки — получение шва, по прочности равному основному металлу . В случае с ленточными пилами такого результата добиться очень сложно по следующим причинам:

• ленточные пилы по дереву или металлу, как правило, изготавливаются из трудносвариваемых материалов;
• при контактной сварке лента представляет собой деталь развитого сечения;
• эксплуатация ленточных пил вызывает предельные нагрузки на сварочный шов;
• необходима очень высокая точность соблюдения геометрии в сварном шве. В противном случае нагрузка при работе будет распределяться неравномерно, что приведет к значительному сокращению срока службы инструмента.

Оборудование и способы сварки

Контактная сварка ленточных пил помимо пайки является единственным способом получения качественного соединения. Сварочное соединение можно получить двумя основными методами:

• сварка сопротивлением;
• сварка оплавлением.

Применение того или иного метода имеет свои преимущества и недостатки, поэтому окончательный выбор всегда остается за инженером-технологом.

Сварка сопротивлением заключается в том, что через состыкованные концы пилы, сжатые с определенным усилием, пропускается электрический ток. Под его воздействием торцевые кромки полотна разогреваются и свариваются под давлением. Аппарат для сварки ленточных пил сопротивлением будет стоить намного дешевле аналога, работающего по принципу оплавления. Для обоих способов потребуется следующее оборудование:

• станок для сварки (плавлением или сопротивлением);
• гильотинные ножницы, абразивный круг или зубило для резки;
• ацетон или спиртовой раствор;
• ненужные обрезки полотна для подбора режимов.

Процесс сварки ленточных пил

Ручные ножницы гильотинные используются для резки металла с шириной листа до 2,08 метра и толщиной до 1,5 мм и пределом прочности 500 МПа.

Процедура сварки одинакова для обеих методов и состоит из нескольких этапов:

1. Резка пилы.
2. Зачистка кромок.
3. Выбор режима сварки и установка полотна в сварочный станок.
4. Собственно сварка пилы.
5. Отжиг.
6. Зачистка шва.

Резать полотно лучше гильотинными ножницами, но можно применять и более архаичные инструменты вроде отрезного круга или зубила. Если лента сваривается повторно, с каждого ее конца необходимо отрезать около 5 мм (зона термического влияния при сварке). Стыковка должна осуществляться между вершинами зубьев. Необходимо оставлять около 1,5 мм припуска для каждого конца ленты (на осадку). Обеспечить оптимальную ровность полотна позволит расположение, показанное на следующем рисунке (рис. 1).

Для качественной сварки кромки пилы должны быть полностью избавлены от заусенцев. Кроме того, их нужно очистить от грязи, пыли и промышленного мусора, а также обезжирить спиртовым раствором или ацетоном.

На этапе установки необходимо установить подготовленные кромки в зажимной механизм, состоящий из подвижного и неподвижного зажимов, и выставить их так, чтобы они полностью совпадали по высоте. Выбор режима сварки в данном случае лучше осуществлять экспериментальным путем на ненужных обрезках ленты, поскольку существует огромное разнообразие размеров пил и материалов их изготовления. Нередки случаи, когда необходимого сочетания не оказывается в инструкции. Подобрав оптимальный режим, лучше записать его показатели на случай необходимости повторной сварки аналогичных изделий.

Рисунок 1. Расположение ленты.

После установки торцов в зажимы и выставления режима нужно запустить процесс сварки специальной кнопкой или рукояткой. Под действием тока кромки изделия начнут расплавляться. Вместе с этим подвижный зажим будет двигаться к неподвижному на расстояние, равное ходу осадки. После этого на концах пилы образуется сварной шов, который и соединит их.

В процессе сварки в металле образуются закалочные структуры, вследствие чего он становится более твердым и хрупким. Чтобы нивелировать напряжения и деформации при сварке, применяют отжиг до температуры 600 °C. Дорогостоящие сварочные аппараты имеют встроенную функцию отжига и медленного охлаждения, а в случае с более дешевыми моделями понадобится печь для отжига и масло для замедления остывания металла.

При сварке образуется наплыв, являющийся концентратором напряжения. Его необходимо удалить с помощью любого абразивного инструмента.

Итоговая поверхность не должна выступать над сварочным швом.

Проверка качества сварного соединения

Самый простой и проверенный метод контроля качества — визуальный осмотр. О некачественном соединении свидетельствуют следующие признаки:

• сваренные края изделия не совпадают по высоте. Дефект возникает вследствие недостаточной силы тока или при чрезмерном значении осадки;
• капли расплавленного металла на поверхности ленты. Происходит при слишком высоком значении сварочного тока;
• непроваренные участки. Возникают из-за недостаточной силы тока или слишком низкого давления.

Усиление шва (разница между толщиной наплавленного и основного металла) не должно быть меньше 1,5 мм. В противном случае полезное сечение сварного шва будет недостаточным для работы в условиях ленточной пилы.

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.