Βελτιστοποίηση και εξοικονόμηση τροχιακής συγκόλλησης στην κατασκευή αγωγών

Αν και η τεχνολογία της τροχιακής συγκόλλησης δεν είναι νέα, συνεχίζει να εξελίσσεται, καθιστώντας πιο ισχυρή και ευέλικτη, ειδικά για τη συγκόλληση σωλήνων. Μια συνέντευξη με τον Tom Hammer, έναν έμπειρο συγκολλητή στην Axenics στο Middleton της Μασαχουσέτης, αποκαλύπτει τους πολλούς τρόπους με τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτή η τεχνική για την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων συγκόλλησης. Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά της Axenics
Η τροχιακή συγκόλληση υπάρχει εδώ και περίπου 60 χρόνια, προσθέτοντας αυτοματοποίηση στη διαδικασία GMAW. Είναι μια αξιόπιστη και πρακτική μέθοδος για την κατασκευή πολλαπλών συγκολλήσεων, αν και ορισμένοι ΚΑΕ και κατασκευαστές δεν έχουν ακόμη εκμεταλλευτεί τις δυνατότητες των τροχιακών συγκολλητών, βασιζόμενοι στη συγκόλληση με το χέρι ή σε άλλες στρατηγικές σύνδεσης μεταλλικών σωλήνων.
Οι αρχές της τροχιακής συγκόλλησης υπάρχουν εδώ και δεκαετίες, αλλά οι δυνατότητες των νέων τροχιακών συγκολλητών τους καθιστούν πιο ισχυρό εργαλείο στην εργαλειοθήκη ενός συγκολλητή, καθώς πολλά από αυτά διαθέτουν πλέον «έξυπνα» χαρακτηριστικά που διευκολύνουν τον προγραμματισμό και το χειρισμό πριν από την πραγματική συγκόλληση . ● Ξεκινήστε με γρήγορες και ακριβείς ρυθμίσεις για να εξασφαλίσετε συνεπείς, καθαρές και αξιόπιστες συγκολλήσεις.
Η ομάδα συγκόλλησης της Axenics στο Middleton της Μασαχουσέτης, κατασκευαστής εξαρτημάτων με σύμβαση, βοηθά πολλούς από τους πελάτες της να συγκολληθούν σε τροχιά, εάν υπάρχει το κατάλληλο αντικείμενο για τη δουλειά.
«Όπου ήταν δυνατόν, θέλαμε να εξαλείψουμε τον ανθρώπινο παράγοντα στη συγκόλληση, καθώς οι τροχιακές συγκολλήσεις συνήθως παράγουν συγκολλήσεις καλύτερης ποιότητας», λέει ο Tom Hammer, εξειδικευμένος συγκολλητής στην Axenics.
Αν και η παλαιότερη συγκόλληση έγινε πριν από 2000 χρόνια, η σύγχρονη συγκόλληση είναι μια εξαιρετικά προηγμένη διαδικασία που αποτελεί αναπόσπαστο μέρος άλλων σύγχρονων τεχνολογιών και διαδικασιών. Για παράδειγμα, η τροχιακή συγκόλληση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία συστημάτων σωληνώσεων υψηλής καθαρότητας που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πλακιδίων ημιαγωγών, τα οποία χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλα τα ηλεκτρονικά σήμερα.
Ένας από τους πελάτες της Axenics είναι μέρος αυτής της αλυσίδας εφοδιασμού. Η εταιρεία αναζητούσε έναν κατασκευαστή με σύμβαση για να βοηθήσει στην επέκταση της παραγωγικής της ικανότητας, ειδικά για τη δημιουργία και εγκατάσταση καθαρών καναλιών από ανοξείδωτο χάλυβα που επιτρέπουν στα αέρια να ρέουν κατά τη διαδικασία κατασκευής πλακών.
Ενώ οι τροχιακές συγκολλητές και τα πικάπ με σφιγκτήρες πυρσού είναι διαθέσιμα για τις περισσότερες εργασίες σωληνώσεων στην Axenics, δεν αποκλείουν τη χειροκόλληση από καιρό σε καιρό.
Ο Hammer και η ομάδα συγκόλλησης εξέτασαν τις απαιτήσεις του πελάτη και έκαναν ερωτήσεις σχετικά με το κόστος και τον χρόνο:
Το Hammer χρησιμοποιεί περιστρεφόμενους κλειστούς τροχιακούς συγκολλητές Swagelok M200 και Arc Machines Model 207A. Μπορούν να κρατήσουν σωλήνες από 1/16″ έως 4″.
«Οι μικροκέφαλοι μας επιτρέπουν να μπαίνουμε σε πολύ δύσκολα προσβάσιμα μέρη», είπε. «Ένας από τους περιορισμούς της τροχιακής συγκόλλησης είναι αν έχουμε ή όχι τη σωστή κεφαλή για μια συγκεκριμένη άρθρωση. Αλλά σήμερα, μπορείτε επίσης να τυλίξετε την αλυσίδα γύρω από τον σωλήνα που συγκολλάτε. Οι συγκολλητές μπορούν να περπατήσουν την αλυσίδα και ουσιαστικά δεν υπάρχει όριο στο μέγεθος των συγκολλήσεων που μπορείτε να το κάνετε. Έχω δει πολλά μηχανήματα να συγκολλούν σωλήνες 20″. Αυτό που μπορούν να κάνουν αυτά τα μηχανήματα σήμερα είναι εντυπωσιακό».
Λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις καθαριότητας, τον αριθμό των απαιτούμενων συγκολλήσεων και το χαμηλό πάχος τοιχώματος, η τροχιακή συγκόλληση είναι μια λογική επιλογή για αυτόν τον τύπο έργου. Όταν εργάζεστε με σωληνώσεις ελέγχου ροής αέρα, η Hammer συγκολλά συχνά ανοξείδωτο χάλυβα 316L.
«Τότε τα πράγματα γίνονται πολύ λεπτά. Μιλάμε για συγκόλληση λεπτού μετάλλου. Με τη χειροκίνητη συγκόλληση, η παραμικρή ρύθμιση μπορεί να προκαλέσει σπάσιμο της συγκόλλησης. Γι' αυτό προτιμούμε να χρησιμοποιούμε τροχιακές κεφαλές συγκόλλησης, όπου μπορούμε να τρυπήσουμε κάθε τμήμα του σωλήνα συγκόλλησης και να το κάνουμε τέλειο, πριν τοποθετήσουμε το εξάρτημα. Μειώνουμε την ισχύ σε ένα ορισμένο ποσό, ώστε να γνωρίζουμε πότε τοποθετούμε θα είναι τέλειο. Χειροκίνητα, η αλλαγή γίνεται με το μάτι και αν κάνουμε πολύ πετάλι, μπορεί να περάσει μέσα από το υλικό."
Η εργασία αποτελείται από εκατοντάδες συγκολλήσεις που πρέπει να είναι πανομοιότυπες. Ο τροχιακός συγκολλητής που χρησιμοποιείται για αυτήν την εργασία ολοκληρώνει τη συγκόλληση σε τρία λεπτά. όταν το Hammer λειτουργεί με τη μέγιστη ταχύτητα, μπορεί να συγκολλήσει χειροκίνητα τον ίδιο σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα σε περίπου ένα λεπτό.
«Ωστόσο, το αυτοκίνητο δεν επιβραδύνει. Το τρέχεις με την τελική ταχύτητα το πρώτο πράγμα το πρωί και μέχρι το τέλος της ημέρας εξακολουθεί να τρέχει στην τελική ταχύτητα», είπε ο Hammer. «Το τρέχω αρχικά με τη μέγιστη ταχύτητα το πρωί, αλλά τελικά δεν το κάνει».
Η αποτροπή εισόδου ρύπων σε σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα είναι κρίσιμη, γι' αυτό η συγκόλληση υψηλής καθαρότητας στη βιομηχανία ημιαγωγών γίνεται συχνά σε ένα καθαρό δωμάτιο, ελεγχόμενο περιβάλλον που εμποδίζει τους ρύπους να εισέλθουν στην περιοχή συγκόλλησης.
Ο Hammer χρησιμοποιεί το ίδιο προακονισμένο βολφράμιο στους φακούς του με το Orbiter. Ενώ το καθαρό αργό παρέχει εξωτερικό και εσωτερικό καθαρισμό για χειροκίνητη και τροχιακή συγκόλληση, η τροχιακή συγκόλληση επωφελείται επίσης από την εκτέλεση σε περιορισμένο χώρο. Όταν απελευθερώνεται το βολφράμιο, το περίβλημα γεμίζει με αέριο και προστατεύει τη συγκόλληση από την οξείδωση. Όταν χρησιμοποιείτε χειροκίνητο φακό, το αέριο παρέχεται μόνο στη μία πλευρά του προς συγκόλληση σωλήνα.
Οι τροχιακές συγκολλήσεις είναι γενικά πιο καθαρές επειδή το αέριο επικαλύπτει τον σωλήνα περισσότερο. Μόλις ξεκινήσει η συγκόλληση, το αργό παρέχει προστασία μέχρι ο συγκολλητής να βεβαιωθεί ότι η συγκόλληση είναι αρκετά κρύα.
Η Axenics συνεργάζεται με αρκετούς πελάτες εναλλακτικής ενέργειας που κατασκευάζουν κυψέλες καυσίμου υδρογόνου για μια ποικιλία οχημάτων. Για παράδειγμα, ορισμένα περονοφόρα ανυψωτικά εσωτερικού χώρου χρησιμοποιούν κυψέλες καυσίμου υδρογόνου για να εμποδίσουν τα χημικά υποπροϊόντα να καταστρέψουν τα αποθέματα τροφίμων. Το μόνο υποπροϊόν μιας κυψέλης καυσίμου υδρογόνου είναι το νερό.
Ένας από τους πελάτες είχε τις ίδιες απαιτήσεις με έναν κατασκευαστή ημιαγωγών, όπως καθαρότητα και ομοιομορφία συγκόλλησης. Θέλει να χρησιμοποιήσει ανοξείδωτο χάλυβα 321 για συγκόλληση λεπτών τοιχωμάτων. Ωστόσο, η εργασία περιελάμβανε την κατασκευή μιας πρωτότυπης πολλαπλής με πολλαπλές τράπεζες βαλβίδων, η καθεμία να προεξέχει προς διαφορετική κατεύθυνση, αφήνοντας λίγο χώρο για συγκόλληση.
Ένας τροχιακός συγκολλητής κατάλληλος για αυτή τη δουλειά θα κοστίσει περίπου 2.000 $ και θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός μικρού αριθμού εξαρτημάτων, με εκτιμώμενο κόστος 250 $. Δεν έχει οικονομικό νόημα. Ωστόσο, η Hammer έχει μια λύση που συνδυάζει χειροκίνητη και τροχιακή συγκόλληση.
«Σε αυτή την περίπτωση, θα χρησιμοποιούσα ένα πικάπ», λέει ο Hammer. «Είναι στην πραγματικότητα το ίδιο με την τροχιακή συγκόλληση, αλλά περιστρέφετε τον σωλήνα, όχι το ηλεκτρόδιο βολφραμίου γύρω από τον σωλήνα. Χρησιμοποιώ τον φακό χεριών μου, αλλά μπορώ να τον σφίξω σε μια μέγγενη στη σωστή θέση για να κρατήσω τα χέρια μου ελεύθερα, έτσι ώστε τα ανθρώπινα χέρια να μην μπορούν να καταστρέψουν τη συγκόλληση λόγω κουνήματος ή κουνήματος. Αυτό εξαλείφει το μεγαλύτερο μέρος του παράγοντα ανθρώπινου σφάλματος. Δεν είναι τόσο ιδανικό, όπως η τροχιακή συγκόλληση επειδή δεν είναι σε εσωτερικούς χώρους, αλλά αυτός ο τύπος συγκόλλησης μπορεί να γίνει σε περιβάλλον καθαρού δωματίου για την εξάλειψη των ρύπων.»
Ενώ η τεχνολογία τροχιακής συγκόλλησης εξασφαλίζει καθαρότητα και επαναληψιμότητα, ο Hammer και οι συνεργάτες του συγκολλητές γνωρίζουν ότι η ακεραιότητα της συγκόλλησης είναι κρίσιμη για την αποφυγή διακοπής λειτουργίας λόγω ελαττωμάτων συγκόλλησης. Η εταιρεία χρησιμοποιεί μη καταστροφικές δοκιμές (ND) και μερικές φορές καταστροφικές δοκιμές για όλες τις τροχιακές συγκολλήσεις.
«Κάθε συγκόλληση που κάνουμε επαληθεύεται οπτικά», λέει ο Hammer. «Μετά από αυτό, οι συγκολλήσεις ελέγχονται με φασματόμετρο ηλίου. Ανάλογα με τις προδιαγραφές ή τις απαιτήσεις του πελάτη, ορισμένες συγκολλήσεις ελέγχονται με ακτινογραφία. Είναι επίσης δυνατή η καταστροφική δοκιμή».
Οι καταστροφικές δοκιμές μπορεί να περιλαμβάνουν δοκιμές αντοχής σε εφελκυσμό για τον προσδιορισμό της τελικής αντοχής εφελκυσμού της συγκόλλησης. Για να μετρηθεί η μέγιστη τάση που μπορεί να αντέξει μια συγκόλληση σε ένα υλικό όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας 316L πριν από την αστοχία, η δοκιμή τεντώνει και τεντώνει το μέταλλο μέχρι το σημείο θραύσης.
Οι συγκολλήσεις εναλλακτικής κατανάλωσης ενέργειας μερικές φορές υποβάλλονται σε μη καταστροφικές δοκιμές υπερήχων στις συγκολλήσεις εξαρτημάτων κυψελών καυσίμου υδρογόνου τριπλού εναλλάκτη θερμότητας που χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα και οχήματα εναλλακτικής ενέργειας.
«Αυτή είναι μια κρίσιμη δοκιμή επειδή τα περισσότερα από τα εξαρτήματα που αποστέλλουμε περιέχουν δυνητικά επικίνδυνα αέρια. Είναι πολύ σημαντικό για εμάς και τους πελάτες μας ο ανοξείδωτος χάλυβας να είναι άψογος και να μην παρουσιάζει διαρροές», λέει ο Hammer.
Tube & Pipe Journal το 1990 Το Tube & Pipe Journal έγινε το πρώτο περιοδικό αφιερωμένο στη βιομηχανία μεταλλικών σωλήνων το 1990. Το Tube & Pipe Journal έγινε το πρώτο περιοδικό αφιερωμένο στη βιομηχανία μεταλλικών σωλήνων το 1990. Σήμερα, παραμένει η μόνη δημοσίευση του κλάδου στη Βόρεια Αμερική και έχει γίνει η πιο αξιόπιστη πηγή πληροφοριών για τους επαγγελματίες σωλήνων.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση The FABRICATOR, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Η ψηφιακή έκδοση του The Tube & Pipe Journal είναι πλέον πλήρως προσβάσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Αποκτήστε πλήρη ψηφιακή πρόσβαση στο περιοδικό STAMPING, το οποίο περιλαμβάνει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας, τις βέλτιστες πρακτικές και τα νέα της βιομηχανίας για την αγορά σφράγισης μετάλλων.
Τώρα με πλήρη ψηφιακή πρόσβαση στο The Fabricator en Español, έχετε εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.