Optimalizace a ekonomizace orbitálního svařování při stavbě potrubí

Přestože technologie orbitálního svařování není nová, neustále se vyvíjí, stává se výkonnější a univerzálnější, zejména pro svařování trubek. Rozhovor s Tomem Hammerem, zkušeným svářečem ve společnosti Axenics v Middletonu, Massachusetts, odhaluje mnoho způsobů, jak lze tuto techniku ​​použít k řešení složitých problémů svařování. Obrázek s laskavým svolením Axenics
Orbitální svařování existuje již asi 60 let a přidává k procesu GMAW automatizaci. Jedná se o spolehlivou a praktickou metodu pro vytváření vícenásobných svarů, ačkoli někteří OEM a výrobci musí ještě využít schopnosti orbitálních svářeček, spoléhajících se na ruční svařování nebo jiné strategie spojování kovových trubek.
Principy orbitálního svařování existují po desetiletí, ale schopnosti nových orbitálních svářeček z nich dělají výkonnější nástroj v sadě nářadí pro svářeče, protože mnoho z nich má nyní „chytré“ funkce, které usnadňují programování a manipulaci před vlastním svařováním. . ● Začněte s rychlým a přesným nastavením, abyste zajistili konzistentní, čisté a spolehlivé svary.
Tým Axenics Welding v Middletonu ve státě Massachusetts, smluvní výrobce komponent, pomáhá mnoha svým zákazníkům s orbitálním svařováním, pokud existuje pro danou práci ten správný předmět.
„Všude, kde to bylo možné, jsme chtěli eliminovat lidský faktor při svařování, protože orbitální svářeči obvykle produkují kvalitnější svary,“ říká Tom Hammer, kvalifikovaný svářeč ve společnosti Axenics.
Přestože nejstarší svařování bylo prováděno před 2000 lety, moderní svařování je extrémně pokročilý proces, který je nedílnou součástí dalších moderních technologií a procesů. Například orbitální svařování lze použít k vytvoření vysoce čistých potrubních systémů používaných k výrobě polovodičových destiček, které se dnes používají prakticky ve všech elektronice.
Jeden z klientů společnosti Axenics je součástí tohoto dodavatelského řetězce. Společnost hledala smluvního výrobce, který by pomohl rozšířit její výrobní kapacitu, konkrétně vytvořit a nainstalovat čisté kanály z nerezové oceli, které umožňují proudění plynů procesem výroby desek.
Zatímco orbitální svářečky a otočné stoly s upínacími hořáky jsou u společnosti Axenics k dispozici pro většinu potrubí, nevylučují čas od času ruční svařování.
Hammer a svářečský tým zkontrolovali požadavky zákazníka a položili otázky týkající se nákladů a času:
Hammer používá rotační uzavřené orbitální svářečky Swagelok M200 a Arc Machines Model 207A. Mohou pojmout trubky od 1/16″ do 4″.
"Mikrohlavy nám umožňují dostat se na velmi těžko dostupná místa," řekl. „Jedním z omezení orbitálního svařování je, zda máme nebo nemáme správnou hlavu pro konkrétní spoj. Dnes ale můžete řetěz omotat i kolem trubky, kterou svařujete. Svářeči mohou kráčet po řetězu a neexistuje prakticky žádné omezení velikosti svarů, které můžete udělat. Viděl jsem několik strojů svařovat 20″ trubky. To, co dnes tyto stroje dokážou, je působivé.“
S ohledem na požadavky na čistotu, požadovaný počet svarů a malou tloušťku stěny je orbitální svařování pro tento typ projektu rozumnou volbou. Při práci s potrubím pro regulaci průtoku vzduchu Hammer často svařuje nerezovou ocel 316L.
"Pak se věci velmi ztenčují." Mluvíme o svařování tenkého kovu. Při ručním svařování může sebemenší seřízení způsobit prasknutí svaru. Proto raději používáme orbitální svařovací hlavy, kde můžeme provrtat každou část svařovací trubky a udělat ji perfektní, než součást vložíme. Snížíme výkon na určitou hodnotu, abychom věděli, kdy součást vložíme bude to dokonalé. Ručně se změna provádí okem, a pokud příliš šlapeme, může to projít materiálem.“
Zakázka se skládá ze stovek svarů, které musí být identické. Orbitální svářečka použitá pro tuto práci dokončí svar za tři minuty; když Hammer běží na maximální rychlost, dokáže ručně svařit stejnou trubku z nerezové oceli asi za minutu.
„Vůz však nezpomaluje. Ráno ho spustíte nejvyšší rychlostí a na konci dne stále běží maximální rychlostí,“ řekl Hammer. "Nejprve jsem to ráno rozjel na maximální rychlost, ale nakonec to nejde."
Zabránění vniknutí nečistot do trubek z nerezové oceli je zásadní, a proto se vysoce čisté pájení v polovodičovém průmyslu často provádí v čisté místnosti, v kontrolovaném prostředí, které zabraňuje vnikání nečistot do oblasti pájení.
Hammer používá ve svých baterkách stejný předem nabroušený wolfram jako Orbiter. Zatímco čistý argon poskytuje vnější a vnitřní čištění pro ruční a orbitální svařování, orbitální svařování také těží z toho, že se provádí v omezeném prostoru. Při uvolnění wolframu se plášť naplní plynem a chrání svar před oxidací. Při použití ručního hořáku je plyn přiváděn pouze na jednu stranu svařované trubky.
Orbitální svary jsou obecně čistší, protože plyn pokrývá trubku déle. Jakmile svařování začalo, argon poskytuje ochranu, dokud svářeč není přesvědčen, že svar je dostatečně studený.
Axenics spolupracuje s řadou zákazníků využívajících alternativní energie, kteří vyrábějí vodíkové palivové články pro různá vozidla. Například některé vnitřní vysokozdvižné vozíky používají vodíkové palivové články, aby zabránily chemickým vedlejším produktům zničit zásoby potravin. Jediným vedlejším produktem vodíkového palivového článku je voda.
Jeden ze zákazníků měl stejné požadavky jako výrobce polovodičů, jako je čistota a jednotnost svaru. Pro svařování tenkých stěn chce použít nerezovou ocel 321. Práce však zahrnovala vytvoření prototypu potrubí s několika ventilovými řadami, z nichž každý vyčnívá v jiném směru, takže ponechává malý prostor pro svařování.
Orbitální svářečka vhodná pro tuto práci bude stát asi 2 000 USD a bude použita k výrobě malého počtu dílů s odhadovanou cenou 250 USD. Nedává to finanční smysl. Hammer má však řešení, které kombinuje ruční a orbitální svařování.
"V tomto případě bych použil gramofon," říká Hammer. „Je to vlastně stejné jako orbitální svařování, ale otáčíte trubicí, nikoli wolframovou elektrodou kolem trubky. Používám ruční svítilnu, ale mohu ji upnout do svěráku ve správné poloze, abych měl ruce… volné, takže lidské ruce nemohou poškodit svar v důsledku otřesů nebo otřesů. Tím se eliminuje většina faktoru lidské chyby. Není to tak ideální, jako orbitální svařování, protože to není uvnitř, ale tento typ svařování lze provádět v prostředí čisté místnosti, aby se odstranily nečistoty.“
Zatímco technologie orbitálního svařování zajišťuje čistotu a opakovatelnost, Hammer a jeho kolegové svářeči vědí, že integrita svaru je zásadní pro zamezení prostojů způsobených vadami svařování. Společnost používá nedestruktivní testování (ND) a někdy destruktivní testování pro všechny orbitální svary.
„Každý svar, který provedeme, je vizuálně ověřen,“ říká Hammer. „Poté se svary zkontrolují heliovým spektrometrem. V závislosti na specifikaci nebo požadavcích zákazníka jsou některé svary kontrolovány rentgenologicky. Je také možné destruktivní testování.“
Destruktivní zkoušení může zahrnovat zkoušky pevnosti v tahu ke stanovení konečné pevnosti svaru v tahu. Aby bylo možné změřit maximální napětí, které svar na materiálu, jako je nerezová ocel 316L, může odolat před selháním, test natáhne a natáhne kov až k bodu zlomu.
Svary spotřebitelů alternativní energie jsou někdy podrobeny ultrazvukovému nedestruktivnímu testování svarů komponent vodíkových palivových článků s trojitým výměníkem tepla používaných ve strojích a vozidlech na alternativní energii.
„Toto je kritický test, protože většina komponent, které dodáváme, obsahuje potenciálně nebezpečné plyny. Pro nás a naše zákazníky je velmi důležité, aby nerezová ocel byla bezchybná a neprosakovala,“ říká Hammer.
Tube & Pipe Journal v roce 1990 Tube & Pipe Journal se v roce 1990 stal prvním časopisem věnovaným průmyslu kovových trubek. Tube & Pipe Journal se v roce 1990 stal prvním časopisem věnovaným průmyslu kovových trubek. Dnes zůstává jedinou průmyslovou publikací v Severní Americe a stala se nejdůvěryhodnějším zdrojem informací pro profesionály v oblasti potrubí.
Nyní s plným přístupem k digitální edici The FABRICATOR, snadným přístupem k cenným průmyslovým zdrojům.
Digitální vydání časopisu The Tube & Pipe Journal je nyní plně přístupné a poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Získejte plný digitální přístup k časopisu STAMPING Journal, který obsahuje nejnovější technologie, osvědčené postupy a novinky z oboru pro trh lisování kovů.
Nyní s plným digitálním přístupem k The Fabricator en Español máte snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.