FNIRSI SWM-10 – optymalne ustawienia zgrzewania blaszki niklowej 0,15mm do ogniwa 18650

Pytanie

jakie są optymalne ustawienia zgrzewarki fnirsi SWM-10 dla blaszki niklowej 0,15mm zgrrzewanej do ogniwa 18650

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Punkt wyjścia dla czystego niklu 0,15 mm:
  • Pre-Heat ≈ 4–5 ms → oczyszcza styk
  • Impuls P1 ≈ 2 ms, Impuls P2 ≈ 5 ms, przerwa 8–10 ms (lub jeden impuls 8–9 ms)
  • “Gear / Power” ≈ 50–60 (≈ 50 % maks.)
  • Opóźnienie (Delay) ≈ 0,8 s
  • Docisk elektrod 2–3 kgf
  • Naładowanie zgrzewarki ≥ 80 %
• Zweryfikuj zgrzew testem na rozerwanie; koryguj moc o ±3 pkt lub czas impulsu o ±1 ms.

Szczegółowa analiza problemu

1. Zrozumienie parametrów SWM-10

FNIRSI SWM-10 udostępnia cztery kluczowe nastawy:
1) Delay – czas od wykrycia styku do startu sekwencji; stabilizuje docisk.
2) Pre-Heat – krótki, słabszy impuls (0–10 ms) usuwający tlenki, wyrównujący rezystancję.
3) Pulse1 / Pulse2 – zasadnicze impulsy zgrzewające (0–10 ms każdy).
4) Gear (Power) – wewnętrzna skala prądu/energii (1–99); im wyżej, tym dłużej sterownik utrzymuje maksymalny prąd (~1,2 kA).

2. Charakterystyka materiałów

• Czysty nikiel (ρ ≈ 7 μΩ·cm) przewodzi prąd lepiej niż stal niklowana (ρ ≈ 10 × większa). Dla tej samej grubości potrzebuje więc dłuższego impulsu lub wyższej mocy, by uzyskać temperaturę topnienia (~1455 °C).
• Biegun dodatni ogniwa 18650 jest cieńszy (≈ 0,3 mm) niż cała obudowa (biegun “-”); zwykle wymaga odrobinę mniejszej energii.

3. Mechanizm zgrzewania oporowego

Zgrzew powstaje dzięki efektowi Joule’a \( Q = I^{2}R t \). Optimum to szybkie wytworzenie płynnego metalu w mikrostrefie styku (< 1 ms ochładzania), bez nadmiernego ogrzewania otoczenia. Dwa krótsze impulsy (P1+P2) z przerwą 8–10 ms pozwalają:
• P1 – podgrzać i “rozluźnić” ziarna powierzchni,
• P2 – stopić lokalnie materiał i utworzyć “nugget”.

4. Procedura kalibracji

1. Naładuj SWM-10 do 100 %.
2. Oczyść elektrody (papier 600-800 # + IPA).
3. Ustaw: Delay 0,8 s / Pre-Heat 4 ms / P1 2 ms / P2 5 ms / Gear 50 / 2 impulse.
4. Wykonaj próbę na zużytym ogniwie.
5. Test rozerwania: blaszkę odrywamy energicznie pod kątem 90°.
   • Jeśli odrywa się czysto → zwiększ Gear +3 lub P2 +1 ms.
   • Jeśli blaszkę rozrywa, zostając “kulki” niklu na ogniwie → zgrzew OK.
   • Jeśli są przepalenia/dziury w blasze lub odbarwiony biegun → zmniejsz Gear −3 lub skróć P2 o 1 ms.
6. Zanotuj osobno ustawienia dla bieguna “+” i “-” (zwykle +2-3 pkt Gear dla “-”).

5. Praktyczne zastosowania i kontrola jakości

• Rezystancja punktu < 0,2 mΩ – mierzymy miliomierzem czteroprzewodowym.
• Wytrzymałość na oderwanie ≥ 10 kg (dla 0,15 mm).
• Termowizja: max 180–200 °C na obudowie ogniwa w chwili zgrzewu.

Aktualne informacje i trendy

• Użytkownicy publikują typowe zakresy P1 2 ms / P2 4–6 ms dla niklu 0,15 mm (źr. elektroda.pl 2024, Aliexpress listing 2024-06).
• Coraz popularniejsze są elektrody Cu-W o podwyższonej twardości – dwukrotnie zwiększają żywotność punktu.
• SWM-10 w nowych partiach (2024) otrzymał FW 2.1 z lepszym algorytmem kontroli prądu; umożliwia powtarzalność ±5 %.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Czystość materiału wpływa silniej na jakość niż sam czas impulsu – stal niklowana 0,15 mm zwykle wymaga Gear 35-45 lub P2 3–4 ms.
• Siła docisku: 2 kgf ≈ 20 N; można zweryfikować prostą wagą cyfrową.
• Elektrody odprasowane do średnicy 2,5 mm zwiększają gęstość prądu i stabilizują łuk.

Aspekty etyczne i prawne

• Ogniwa Li-ion podlegają przepisom ADR/RID (transport) – uszkodzenie termiczne może skutkować odpowiedzialnością cywilną.
• Domowe pakiety powinny spełniać IEC 62133-2 (test mechaniczny i termiczny).

Praktyczne wskazówki

1. Pracuj w Rękawicach ESD oraz okularach; nikiel jest kruchy i potrafi odpryśnąć.
2. Co 50 zgrzewów oczyść elektrody i sprawdź, czy ich czubek nie jest spłaszczony > 0,5 mm.
3. Pomiędzy seriami > 20 zgrzewów zrób 2-3 min przerwy – zabezpiecza przed przegrzaniem MOSFET-ów wewnątrz SWM-10.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Skala “Gear” nie ma liniowej zależności z energią – warto prowadzić własną tabelę (np. Gear 50 ≈ ~100 J, Gear 60 ≈ ~125 J).
• Równie ważna jak moc jest repetytywność styku – niestabilny docisk da większe rozrzuty niż ±5 J zmiany energii.

Sugestie dalszych badań

• Analiza mikrostruktury zgrzewu metodą przekroju metalograficznego – pozwala zweryfikować głębokość stapiania.
• Testy impulsów prądowych prądem do 2 kA (z zewnętrznym superkondensatorem) dla grubszego niklu 0,2 mm.
• Porównanie elektrod Cu-W vs Cu-Cr-Zr pod kątem żywotności.

Krótkie podsumowanie

Optimum dla czystego niklu 0,15 mm na SWM-10 to Pre-Heat 4–5 ms, P1 2 ms, P2 5 ms (przerwa 8–10 ms) lub pojedynczy impuls 8–9 ms przy “Gear” 50–60 i docisku 2–3 kgf. Kluczowa jest weryfikacja testem na rozerwanie, czystość elektrod oraz stabilny docisk. Parametry dostrajaj w krokach ±1 ms lub ±3 pkt Gear aż do momentu, gdy blaszkę rozrywa, pozostawiając dwa wyraźne nuggety na biegunie ogniwa.