DE2721682C2

DE2721682C2 - Device for arc welding with electromagnetic influence on the shape of the weld pool

Info

Publication number: DE2721682C2
Application number: DE19772721682
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Kamakura Kanagawa Hirakoso; Motomi Fujisawa Kanagawa Kano; Hisaaki Chigasaki Kanagawa Yokota
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1977-05-13
Publication date: 1982-03-11
Also published as: DE2721682A1; SE7705574L; CA1085466A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lichtbogenschweißen unter elektromagnetischer Beeinflussung der Form des Schmelzbades, mit einer Schweißelektrode und einer 'zusammen mit dieser entlang der Schweißfuge bewegbaren Magnetspule zum Erzeugen eines das in der Schweiflfuge befindliche Schmelzbad beeinflussenden elektromagnetischen Feldes.The invention relates to a device for arc welding under electromagnetic influence the shape of the weld pool, with a welding electrode and a 'along with this along the Magnetic coil that can be moved in the welding joint to create a weld pool located in the welding joint influencing electromagnetic field.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (DE-AS 18 13 601) ist die Magnetspule U-förmig ausgebildet und liegt bcidseits der Schweißfuge mit ihren Schenkeln auf den miteinander zu verbindenden Werkstücken auf. Das erzeugte magnetische Feld ist ein Gleichfeld, wenn sich der hin- und herpendelnd geführte Schweißbrenner in der Nähe der Wände der Schweißfuge befindet, und im übrigen ein Wechselfeld. Daher ist eine ständige Umsteuerung notwendig, die kompliziert ist. Außerdem ist eine gleichförmige Beeinflussung des Schmelzbades nicht möglich.In a known device of this type (DE-AS 18 13 601) the magnet coil is U-shaped formed and is on both sides of the weld joint with their legs on the to be connected Work pieces. The generated magnetic field is a constant field when the oscillating back and forth Welding torch is located near the walls of the weld joint, and otherwise an alternating field. thats why a constant change of direction is necessary, which is complicated. In addition, a uniform influencing of the Fusion pool not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lichtbogenschweißen unter elektromagnetischer Beeinflussung der Form des in der Schweißfuge befindlichen Schmelzbades derart zu verbessern, daß in jeder Schweißposition, d. h. also auch in Zwangspositionen, schnell und problemlos eine qualitativ gute und gut aussehende Schweißnaht mit gutem Einbrand erzeugt werden kann.The invention is based on the object of arc welding under electromagnetic influence to improve the shape of the weld pool located in the weld joint so that in each Welding position, d. H. So even in forced positions, quickly and easily a good quality and good looking weld seam with good penetration can be produced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved in a device of the type mentioned at the outset with the Features of the characterizing part of the main claim solved. Advantageous embodiments of the Invention are the subject of the subclaims.

Die eriindungsgeinäße Vorrichtung arbeitet kontaktfrei und erzeugt mittels der beiden gegeneinander versetzten Antriebsspulen ein wechselndes elektromagnetisches Feld, welches im Schmelzbad einen Wirbelstrom erzeugt, wodurch sich eine gute Verteilung des geschmolzenen Materials in der Schweißfuge und ein tiefer Einbrand ergibt. Die Schweißelektrode wird vorzugsweise durch die beiden Antriebsspulen der Magnetspule hindurchgeführt, wobei die einzelnen Antriebsspulen so ausgebildet sein können, daß eine Induktionskoppelung verhindert wird, und wobei ferner jede Antriebsspule vorzugsweise mit eigenen elektrischen Anschlüssen versehen ist, damit sie mit zueinander phasenverschobenen elektrischen Strömen beschickt werden können.The device according to the invention works without contact and generates an alternating electromagnetic one by means of the two drive coils offset from one another Field which creates an eddy current in the weld pool, which ensures a good distribution of the molten material in the weld joint and a deep penetration results. The welding electrode will preferably passed through the two drive coils of the magnetic coil, the individual Drive coils may be designed to prevent induction coupling, and further each drive coil is preferably provided with its own electrical connections so that they are with each other phase-shifted electrical currents can be fed.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man in verschiedenen Positionen und insbesondere auch in Zwangspositionen schweißen. Durch den Wirbelstrom ίο entsteht eine auf das Schmelzbad einwirkende- elektromagnetische Treibkraft, welche die Schmelze des Schmelzbades steuert Wegen der kontaktfrei arbeitenden Magnetspule wird der Schweißvorgang unabhängig von der jeweiligen Schweißposition verbessert.
is In der Zeichnung sind Ausführungsbe'spiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und deren praktische Anwendung schematisch dargestellt und zwar zeigtThe device according to the invention can be used to weld in various positions and, in particular, in constrained positions. The eddy current ίο creates an electromagnetic driving force which acts on the weld pool and controls the melt in the weld pool. Because of the contact-free magnetic coil, the welding process is improved regardless of the welding position.
is in the drawing exemplary embodiments of the device according to the invention and their practical application are shown schematically and that shows

F i g. ί a eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der aus zwei mit ihren Zentren gegeneinander versetzten Antriebsspulen gebildeten Magnetspule,F i g. ί a is a plan view of an embodiment of the two with their centers offset from one another Drive coils formed magnetic coil,

Fig. Ib eine Seitenansicht der Magnetspule aus Fig. la,Fig. Ib shows a side view of the magnet coil Fig. La,

Fig.2 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Vertikal-Aufwärts-Schweißen,2 shows a side view of the device during vertical upward welding,

Fig.3 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Oberkopf-Schweißen,3 shows a side view of the device during top-head welding,

Fig.4 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Vertikal-Abwärts-Schweißen,Fig.4 is a side view of the device at Vertical down welding,

Fig.5 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim horizontalen einseitigen Schweißen in Querposition,5 shows a side view of the device during horizontal one-sided welding in the transverse position,

Fig.6a eine Draufsicht auf die Vorrichtung beim Schweißen in Wannenposition,6a shows a plan view of the device during welding in the tank position,

F i g. 6b eine Draufsicht der Vorrichtung, ähnlich wie in Fig.6a, jedoch bei anderer Anordnung der Magnetspule,F i g. 6b shows a plan view of the device, similar to FIG. 6a, but with a different arrangement in FIG Solenoid,

F i g. 7 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Schweißen in Querposition in gegenüber Fig.5 abgewandelter Anordnung,F i g. 7 shows a side view of the device during welding in the transverse position in relation to FIG modified arrangement,

Fig.8 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim einseitigen vertikalen Aufwärts-Schweißen,8 shows a side view of the device during one-sided vertical upward welding,

Fig.9 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Schweißen in Wannenlage,9 shows a side view of the device during welding in the trough position,

Fig. 10 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Überkopf-Schweißen,Fig. 10 is a side view of the device at Overhead welding,

Fig. 11 eine Draufsicht einer Schweißvorrichtung, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt,11 is a plan view of a welding device which comprises the device according to the invention,

Fi g. 12 eine andere Ansicht der Schweißvorrichtung aus F i g. 11,Fi g. 12 is another view of the welding device from FIG. 11

Fig. 13 eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Kehlnahtschweißen,13 shows a side view of the device during fillet weld welding,

Fig. 14 eine Darstellung der Schweißzone mit eingezeichnetem Wirbelstrom pfad für den Fall, daß die Schweißfuge elektrisch isoliert istFig. 14 is a representation of the welding zone with drawn eddy current path for the case that the Weld joint is electrically isolated

Fig. 15 eine Darstellung der Schweißzone mit eingezeichnetem Wirbelstrompfad für den Fall, daß die Schweißfuge elektrisch angeschlossen ist, undFig. 15 is a representation of the welding zone with the eddy current path shown for the case that the Weld joint is electrically connected, and

F i g. 16 ein Diagramm der Beziehungen zwischen der von der Magnetspule erzeugten antreibenden Kraft und der Frequenz des Spulenstromes für das Schweißen von Aluminium und Eisen.F i g. 16 is a diagram showing the relationships between the driving force generated by the solenoid and the frequency of the coil current for welding Aluminum and iron.

Aus Fig. la und Ib ist erkennbar, daß die Magnetspule aus zwei Antriebsspulen 5 zusammengesetzt ist, die jeweils aus einem Hauptteil 5.1, elektrischen Anschlüssen 5.2 und einer Hilfsspule 53 zum Verhindem einer Induktionskoppelung bestehen. An diese Antriebsspulen 5 ist über einen Transistorwechselrichter ein zweiphasiger Wechselstrom mit einer Frequenz von 15 kHz und einer Kapazität von 7 kVA angelegt.From Fig. La and Ib it can be seen that the magnetic coil is composed of two drive coils 5, each consisting of a main part 5.1, electrical connections 5.2 and an auxiliary coil 53 to prevent induction coupling. A two-phase alternating current with a frequency of 15 kHz and a capacity of 7 kVA is applied to these drive coils 5 via a transistor inverter.

Wie Fig. la zeigt, sind die Zentren der beiden Antriebsspulen 5 gegeneinander um eine Strecke versetzt, die dem Radius des jeweiligen Hauptteiles 5,1 entsprichtAs Fig. La shows, are the centers of the two Drive coils 5 offset from one another by a distance that corresponds to the radius of the respective main part 5.1 is equivalent to

Die beiden Antriebsspulen 5 haben jeweils zwei wassergekühlte Windungen und einen Innendurchmesser von 80 mm. Zum Schweißer· kann eine ummantelte Schweißelektrode 4 oder ein automatischer Schweißkopf 6 durch den im mittleren Teil der Magnetspule befindlichen freien Raum hindurchgeführt werden. Die beiden Hilfsspulen 53 verhindern eine Induktionskoppelung der beiden Antriebsspulen 5. Parallel zu diesen Antriebsspulen 5 sind nicht dargestellte Kondensatoren angeordnet, die eine Resonanz mit der Frequenz der Energiequelle bewirken, wodurch der Energiebedarf verringert wird.The two drive coils 5 each have two water-cooled turns and an inner diameter of 80 mm. A sheathed welding electrode 4 or an automatic welding head can be used for the welder 6 can be passed through the free space located in the central part of the solenoid. the the two auxiliary coils 53 prevent induction coupling of the two drive coils 5. In parallel with them Drive coils 5 are not shown capacitors arranged, which resonance with the frequency of the Cause energy source, whereby the energy requirement is reduced.

Führt man die aus den beiden Antriebsspulen 5 gebildete Magnetspule in der aus den F i g. 2 bis 10 und 13 erkennbaren Weise entlang einem oder mehreren Werkstücken 1 zum Erzeugen einer Schweißnaht 2 in Richtung M, erzeugt sie im Schmelzbad der Schweißnaht einen Wirbelstrom und dadurch eine Antriebskraft, deren Intensität und Richtung so gesteuert si-id, daß die Schmelze auch in Zwangspositionen nicht auslaufen kann. Wird die Magnetspule, wie beispielsweise in F i g. 5 und 8 gezeigt, auf der Rückseite der Werkstücke 1 angeordnet, kann ohne Unterlage einseitig geschweißt werden.If the magnet coil formed from the two drive coils 5 is guided in the direction shown in FIGS. 2 to 10 and 13 recognizable way along one or more workpieces 1 to produce a weld 2 in direction M, it generates an eddy current in the weld pool of the weld and thus a driving force, the intensity and direction of which is controlled so that the melt also in Forced positions cannot expire. If the solenoid, as shown for example in FIG. 5 and 8, arranged on the back of the workpieces 1, can be welded on one side without a support.

Auch beim Schweißen in Wannenposition kann die gewünschte Form des Schmelzbades erzielt und aufrechterhalten werden, ohne daß die Schmelze aus der Schweißfuge ausläuft, wodurch man eine gute Verschmelzumg und einen ausreichenden Einbrand sicherstellt, was bisher nur durch eine Pendelbewegung der Schweißelektrode 4 zu erreichen war. Es läßt sich in allen Positionen schweißen, wobei die Magnetspule und die Schweißelektrode zweckmäßig an einem Wagen angebracht werden, der geradlinig entlang der Schweißfuge bzw. der zu ziehenden Schweißnaht verfahren wird. Andererseits kann man auch die Werkstücke 1 mit konstanter Geschwindigkeit gegenüber der feststehenden Schweißelektrode 4 und den ebenfalls feststehenden Antriebsspulen 5 der Magnetspule verschieben.The desired shape of the weld pool can also be achieved when welding in the tank position can be maintained without the melt running out of the weld joint, which means that a good Fusion and a sufficient penetration ensures what was previously only possible through a pendulum movement the welding electrode 4 could be reached. It can be welded in all positions, with the solenoid and the welding electrode can expediently be attached to a carriage that runs in a straight line along the welding joint or the weld to be drawn is moved. On the other hand, you can also use the workpieces 1 constant speed with respect to the fixed welding electrode 4 and the also fixed Move the drive coils 5 of the solenoid.

Insbesondere aus Fig.7 ist erkennbar, daß eine geringfügige Menge der Schmelze in Form einer Nase 3 auslaufen kann, jedoch ist diese auslaufende Menge so gering, daß die Qualität der Schweißnaht 2 dadurch nicht beeinträchtigt wird.In particular from FIG. 7 it can be seen that a small amount of the melt in the form of a nose 3 can leak, but this leaked amount is so small that the quality of the weld 2 thereby is not affected.

Mit der beschriebenen Vorrichtung wird mittels eines gegenüber den Werkstücken 1 wandernden Magnetfeldes eine elektromagnetische Antriebskraft erzeugt, mit der die Form des Schmelzbades so gesteuert werden kann, daß auch bei größeren Schweißgeschwindigkeiten keine Schweißfehler durch Instabilität des Schmelzbades auftreten können. Somit erhält man sicher eine qualitativ gute Schweißung.With the device described, by means of a magnetic field that migrates with respect to the workpieces 1 generates an electromagnetic driving force with which the shape of the molten pool can be controlled that even at higher welding speeds there are no welding defects due to instability of the weld pool may occur. In this way, you are sure to get a good quality weld.

F i g. 16 zeigt, daß zum Verschweißen von Aluminium enthaltenden Werkstücken die zum Steuern des Schmelzbades gewünschte Antriebskraft in einem Frequenzbereich des die Magnetspule durchfließenden Stromes von 200 bis 4000Hz erzielt wird, beim Verschweißen von Eisen enthaltenden Werkstücken im Frequenzbereich von 1500 bis 30 000 Hz.F i g. 16 shows that for welding aluminum containing workpieces the desired driving force for controlling the weld pool in one Frequency range of the current flowing through the solenoid coil from 200 to 4000Hz is achieved when Welding workpieces containing iron in the frequency range from 1500 to 30,000 Hz.

Ungleichmäßigkeiten der Schweißnaht 2 und ein Ausrinnen oder Austropfen der Schmelze können sich aus folgenden Gründen ergeben:Irregularities in the weld seam 2 and the melt may run out or drip out for the following reasons:

Wenn Werkstücke I ohne vorherige Heftung stumpf zusammengeschweißt werden, sind sie im bereits geschweißten Bereich nicht nur mechanisch, sondern auch elektrisch miteinander verbunden, während die ungeschweißten Bereiche durch die noch offene Schweißfuge getrennt und damit hier elektrisch gegeneinander isoliert sind. Wie beispielsweise in Fi g. 14 dargestellt, werden zwei Werkstücke 1 entlang einer zwischen ihnen befindlichen Schweißfuge 14 in Richtung des Pfeiles A zusammengeschweißt Es sei angenommen, daß die Schweißnaht 2 bis zum Punkt W If workpieces I are butt-welded together without prior tacking, they are not only mechanically but also electrically connected to one another in the already welded area, while the unwelded areas are separated by the still open weld joint and are thus electrically isolated from one another. As for example in Fi g. 14, two workpieces 1 are welded together along a weld joint 14 located between them in the direction of arrow A. It is assumed that the weld 2 up to point W

ίο gebildet worden ist über dem sich die hier nicht dargestellte Schweißelektrode befindet, und daß an eine in geringem Abstand über den Werkstücken 1 angeordnete Magnetspule 15 ein Wechselstrom angelegt ist In den miteinander verbundene Leiter bildendenίο has not been formed above that here shown welding electrode is located, and that at a small distance above the workpieces 1 arranged solenoid 15 an alternating current is applied in the interconnected conductor forming

is Werkstücken 1 sollte von der Magnetspule 15 ein Wirbelstrom erzeugt werden, der in Form einer der Form der Magnetspule 15 entsprechenden Schleife fließt. Da die Schweißfuge 14 jedoch vor dem Punkt W noch offen ist, kann der Wirbelstrom hier nicht entsprechend der Form der Magnetspule 15 fließen. Vielmehr bildet er eine Schleife entsprechend der in Fig. 14 dargestellten Pfeillinie 16. Daher ergibt sich eine örtliche Konzentration des elektrischen Stromes am Kopfende der Schweißnaht 2 bzw. am Punkt W. Is workpieces 1, an eddy current should be generated by the magnetic coil 15, which flows in the form of a loop corresponding to the shape of the magnetic coil 15. However, since the weld joint 14 is still open before point W , the eddy current cannot flow here in accordance with the shape of the magnetic coil 15. Rather, it forms a loop corresponding to the arrow line 16 shown in FIG. 14. Therefore, there is a local concentration of the electric current at the head end of the weld seam 2 or at point W.

Wenn der in der Magnetspule 15 fließende Wechselstrom eine hohe Frequenz aufweist wird diese örtliche Konzentration noch durch den Skineffekt verstärkt Durch diese örtliche Konzentration des Wirbelstromes am Kopfende der Schweißnaht 2 wird in derWhen the alternating current flowing in the solenoid 15 If the frequency is high, this local concentration is intensified by the skin effect This local concentration of the eddy current at the head end of the weld seam 2 is in the

M Schweißnaht Joule-Wärme erzeugt so daß die Temperatur ansteigt. Um die Form des Schmelzbades wirksam steuern zu können, ist ein sehr großer Wirbelstrom erforderlich. Beispielsweise benötigt man beim Zusammenschweißen von Stahlplatten einen Wirbelstrom, der sehr viel größer als 100 A ist Dementsprechend wird viel Wärme erzeugt und ergibt sich eine starke Temperaturerhöhung im Kopfbereich der Schweißnaht 2. Das Erstarren der Schmelze in der Schweißfuge wird gehemmt, so daß sich die Viskosität der Schmelze erhöht und die Zeitdauer bis zur Verfestigung dementsprechend länger wird. Daher wird das Haltevermögen der Schmelze drastisch verringert. Dementsprechend kann Schmelze auslaufen oder austropfen und die Schweißnaht ungleichförmig werden. M Weld seam generates Joule heat so that the temperature rises. In order to be able to effectively control the shape of the weld pool, a very large eddy current is required. For example, when welding steel plates together, an eddy current is required that is much greater than 100 A. Accordingly, a lot of heat is generated and there is a strong temperature increase in the head area of the weld seam 2. The solidification of the melt in the weld joint is inhibited, so that the viscosity the melt increases and the time until solidification is correspondingly longer. Therefore, the melt holding capacity is drastically reduced. Accordingly, the melt can run out or drip out and the weld seam can become non-uniform.

Diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn man vor der eigentlichen Schweißstelle einen die Schv/eißfuge überbrückenden Wirbelstrompfad erzeugt, so daß eine örtliche Konzentration des Wirbelstromes am Kopfende der Schweißnaht 2 bzw. dem dort befindlichen Schmelzbad vermieden wird. Dies erreicht man beispielsweise dadurch, daß man die Werkstücke 1 im Bereich der noch offenen Schweißfuge 14 elektrisch miteinander verbindet, und zwar mit Materialien, welche die Schweißnaht nicht negativ beeinflussen. So wird beispielsweise eine pulverförmige leitende Substanz, wie Eisenpulver, in die Schweißfugp 14 eingefüllt oder eine feste Substanz, wie Eisendraht, eingesetzt Auch lassen sich die miteinander zu verschweißenden Werkstücke in vorbestimmten Abständen vor dem eigentlichen Schveißen zusammenheften.These disadvantages can be avoided if the welding joint is made before the actual welding point bridging eddy current path generated, so that a local concentration of the eddy current at the head end the weld seam 2 or the weld pool located there is avoided. This is achieved for example by the fact that the workpieces 1 in the area of the still open welding joint 14 electrically connects with each other, with materials that do not negatively affect the weld seam. So For example, a powdery conductive substance such as iron powder is filled into the weld joint 14 or a solid substance, such as iron wire, can also be used to weld them together Staple workpieces together at predetermined intervals before the actual welding.

Bei ausreichend enger Schweißfuge 14 sind diese Maßnahmen nicht notwendig, weil der Wirbelstrom dann in der Lage ist, die Schweißfuge zu überbrücken.If the weld joint 14 is sufficiently narrow, these measures are not necessary because of the eddy current is then able to bridge the weld joint.

F i g. 15 zeigt eine Ausführungsform, bei der reduzierte tes Eisenpulver 18 in die Schweißfuge 14 eingefüllt ist. Der Wirbelstrom 1/ überbrückt die Schweißfuge 14 vor dem das Kopfende der Schweißnaht 2 bildenden Punkt W. Dementsprechend ergibt sich keine KonzentrationF i g. 15 shows an embodiment in which reduced iron powder 18 is filled into the welding joint 14. The eddy current 1 / bridges the weld joint 14 in front of the point W forming the head end of the weld seam 2. Accordingly, there is no concentration

von elektrischem Strom im Kopfende der Schweißnaht 2. Wird die Schweißnaht in mehreren Schichten aufgebaut, müssen diese Maßnahmen nur beim Schweißen der Wurzelnaht angewendet werden, weil danach auf der gesamten Länge der Schweißnaht bereits eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Werkstükken 1 besteht.of electric current in the head end of the weld 2. The weld is made in several layers built, these measures only have to be used when welding the root seam, because afterwards There is already an electrically conductive connection between the workpieces along the entire length of the weld 1 exists.

Die in Fig. Il und 12 dargestellte Schweißvorrichtung dient zum horizontalen Schweißen. Sie hat einen auf einer Schiene 8 verfahrbaren Wagen 9, wobei die Schiene 8 an einem Werkstück 1 angebracht ist. Um einen nach dem Mig-Verfahren arbeitenden Schweißbrenner 6 und eine diesen umgebende Magnetspule 5 in die richtige Stellung gegenüber der Schweißfuge 14 anordnen zu können, sind Knöpfe 10 und 12 zum senkrechten Einstellen und Knöpfe 11 und 13 zum horizontalen Einstellen vorgesehen.The welding device shown in FIGS is used for horizontal welding. It has a carriage 9 which can be moved on a rail 8, the Rail 8 is attached to a workpiece 1. A welding torch that works according to the Mig process 6 and a magnetic coil 5 surrounding it in the correct position with respect to the weld joint 14 to be able to arrange knobs 10 and 12 for vertical adjustment and knobs 11 and 13 for horizontal adjustment provided.

Hierzu 9 Blatt ZeichnungenIn addition 9 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for arc welding with electromagnetic influence on the shape of the Melt bath, with a welding electrode and one together with this along the welding joint movable magnetic coil for generating a weld pool which is located in the weld joint electromagnetic field, characterized in that the magnetic coil from two drive coils (5) offset from one another with their centers

2. Device according to claim 1, characterized in that that the welding electrode (4) is passed through the two drive coils (5)

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that each drive coil (5) has one Main part (5.1), electrical connections (5.2) and an auxiliary coil (53) to prevent induction coupling.

4. Vornichtung according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two drive coils (5) with separate, mutually phase-shifted electric currents are to be charged.