Orbitaalihitsauksen optimointi ja säästö putkilinjan rakentamisessa

Vaikka orbitaalihitsaustekniikka ei ole uusi, se kehittyy jatkuvasti ja tulee tehokkaammaksi ja monipuolisemmiksi, erityisesti putkien hitsauksessa. Haastattelu Tom Hammerin, Axenicsin Middletonissa, Massachusettsissa, kokeneen hitsaajan kanssa paljastaa, kuinka monia tapoja tätä tekniikkaa voidaan käyttää monimutkaisten hitsausongelmien ratkaisemiseen. Kuva: Axenics
Orbitaalihitsaus on ollut olemassa noin 60 vuotta, mikä on lisännyt automaatiota GMAW-prosessiin. Se on luotettava ja käytännöllinen menetelmä useiden hitsien tekemiseen, vaikka jotkin OEM-valmistajat ja valmistajat eivät ole vielä hyödyntäneet orbitaalihitsaajien kykyjä, luottaen käsin hitsaukseen tai muihin metalliputkien liitosstrategioihin.
Orbitaalihitsauksen periaatteet ovat olleet olemassa jo vuosikymmeniä, mutta uusien kiertoratahitsauslaitteiden ominaisuudet tekevät niistä tehokkaamman työkalun hitsaajan työkalupakissa, sillä monissa niistä on nyt "älykkäitä" ominaisuuksia, jotka helpottavat ohjelmointia ja käsittelyä ennen varsinaista hitsausta. . ● Aloita nopeilla ja tarkoilla asetuksilla varmistaaksesi yhdenmukaiset, puhtaat ja luotettavat hitsit.
Middletonissa, Massachusettsissa sijaitseva Axenics Welding Team, sopimuskomponenttien valmistaja, auttaa monia asiakkaitaan saamaan orbitaalihitsauksen, jos työhön sopiva tuote on olemassa.
"Halusimme mahdollisuuksien mukaan eliminoida inhimillisen tekijän hitsauksessa, sillä orbitaalihitsaajat tuottavat yleensä laadukkaampia hitsejä", sanoo Tom Hammer, Axenicsin pätevä hitsaaja.
Vaikka aikaisin hitsaus tehtiin 2000 vuotta sitten, nykyaikainen hitsaus on erittäin edistynyt prosessi, joka on olennainen osa muita nykyaikaisia ​​teknologioita ja prosesseja. Esimerkiksi orbitaalihitsauksella voidaan luoda erittäin puhtaita putkistojärjestelmiä, joita käytetään puolijohdekiekkojen valmistukseen ja joita käytetään käytännössä kaikessa elektroniikassa nykyään.
Yksi Axenicsin asiakkaista on osa tätä toimitusketjua. Yritys etsi sopimusvalmistajaa auttamaan laajentamaan tuotantokapasiteettiaan, erityisesti luomaan ja asentamaan puhtaita ruostumattomasta teräksestä valmistettuja kanavia, jotka mahdollistavat kaasujen virtauksen levyn valmistusprosessin läpi.
Vaikka Axenicsilla on useimpiin putkitöihin saatavilla orbitaalihitsauslaitteita ja polttimen puristinlevyjä, ne eivät estä ajoittain tapahtuvaa käsihitsausta.
Hammer ja hitsaustiimi kävivät läpi asiakkaan vaatimukset ja esittivät kustannus- ja aikakysymyksiä:
Hammer käyttää Swagelok M200 ja Arc Machines Model 207A pyöriviä umpinaisia ​​orbitaalihitsauslaitteita. Niihin mahtuu 1/16" - 4" putket.
"Mikropäiden avulla voimme päästä hyvin vaikeasti saavutettaviin paikkoihin", hän sanoi. ”Yksi orbitaalihitsauksen rajoituksista on se, onko meillä oikea pää tiettyyn liitokseen vai ei. Mutta nykyään voit myös kääriä ketjun hitsattavan putken ympärille. Hitsaajat voivat kävellä ketjua, eikä hitsausten kokoa ole käytännössä rajoitettu. Voit tehdä sen. Olen nähnyt useiden koneiden hitsaavan 20 tuuman putkia. Se, mitä nämä koneet voivat tehdä nykyään, on vaikuttavaa."
Puhtausvaatimukset, tarvittavien hitsien määrä ja pieni seinämänpaksuus huomioon ottaen orbitaalihitsaus on järkevä valinta tämän tyyppisiin projekteihin. Kun työskennellään ilmavirran ohjausputkien kanssa, Hammer hitsaa usein 316L ruostumatonta terästä.
"Sitten asiat menevät hyvin ohuiksi. Puhumme ohuen metallin hitsauksesta. Manuaalisessa hitsauksessa pieninkin säätö voi aiheuttaa hitsin katkeamisen. Siksi käytämme mieluummin orbitaalihitsauspäitä, joissa voimme porata hitsausputken jokaisen osan läpi ja tehdä siitä täydellisen, ennen kuin laitamme osan sisään. Vähennämme tehon tiettyyn määrään, jotta tiedämme, milloin laitamme osan siitä tulee täydellinen. Manuaalisesti muutos tehdään silmällä, ja jos polkemme liikaa, se voi mennä materiaalin läpi."
Työ koostuu sadoista hitsauksista, joiden on oltava identtisiä. Tähän työhön käytetty orbitaalihitsauskone suorittaa hitsin kolmessa minuutissa; Kun vasara käy suurimmalla nopeudella, se voi hitsata manuaalisesti saman ruostumattoman teräsputken noin minuutissa.
”Auto ei kuitenkaan hidasta. Ajattelet sitä huippunopeudella ensimmäisenä aamuna ja päivän päätteeksi se käy edelleen huippunopeudella”, Hammer sanoi. "Ajan sitä ensin maksiminopeudella aamulla, mutta lopulta se ei käy."
Epäpuhtauksien pääsyn estäminen ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin putkiin on tärkeää, minkä vuoksi erittäin puhdas juotos puolijohdeteollisuudessa tehdään usein puhtaassa huoneessa, valvotussa ympäristössä, joka estää epäpuhtauksien pääsyn juotosalueelle.
Hammer käyttää taskulampuissaan samaa esiteroitettua volframia kuin Orbiter. Vaikka puhdas argon tarjoaa ulkoisen ja sisäisen huuhtelun manuaalisessa ja orbitaalihitsauksessa, orbitaalihitsaus hyötyy myös siitä, että se suoritetaan suljetussa tilassa. Kun volframi vapautuu, vaippa täyttyy kaasulla ja suojaa hitsiä hapettumiselta. Manuaalista poltinta käytettäessä kaasua syötetään vain hitsattavan putken yhdelle puolelle.
Orbitaalihitsaukset ovat yleensä puhtaampia, koska kaasu peittää putken pidempään. Kun hitsaus on alkanut, argon antaa suojaa, kunnes hitsaaja on vakuuttunut siitä, että hitsi on tarpeeksi kylmä.
Axenics tekee yhteistyötä useiden vaihtoehtoisten energialähteiden asiakkaiden kanssa, jotka valmistavat vetypolttokennoja erilaisiin ajoneuvoihin. Esimerkiksi joissakin sisätrukeissa käytetään vetypolttokennoja estämään kemiallisia sivutuotteita tuhoamasta ruokatarvikkeita. Vetypolttokennon ainoa sivutuote on vesi.
Yhdellä asiakkaista oli samat vaatimukset kuin puolijohdevalmistajalla, kuten hitsin puhtaus ja tasaisuus. Hän haluaa käyttää 321 ruostumatonta terästä ohutseinien hitsaukseen. Työ sisälsi kuitenkin prototyypin jakotukin rakentamisen, jossa oli useita venttiiliryhmiä, joista jokainen ulkonee eri suuntaan jättäen vain vähän tilaa hitsaukselle.
Tähän työhön sopiva orbitaalihitsauskone maksaa noin 2 000 dollaria, ja sitä käytetään pienen määrän osien valmistamiseen, ja sen arvioitu hinta on 250 dollaria. Siinä ei ole taloudellista järkeä. Hammerilla on kuitenkin ratkaisu, jossa yhdistyvät manuaalinen ja orbitaalihitsaus.
"Tässä tapauksessa käyttäisin levysoitinta", Hammer sanoo. ”Se on itse asiassa sama kuin orbitaalihitsaus, mutta käännät putkea, ei volframielektrodia putken ympärillä. Käytän käsipoltinta, mutta voin kiinnittää sen ruuvipuristimeen oikeaan asentoon pitääkseni käteni… vapaana, jotta ihmiskädet eivät voi vahingoittaa hitsiä tärinän tai tärinän takia. Tämä eliminoi suurimman osan inhimillisistä virheistä. Se ei ole ihanteellista, kuten orbitaalihitsaus, koska se ei ole sisätiloissa, mutta tämäntyyppinen hitsaus voidaan tehdä puhdashuoneympäristössä epäpuhtauksien poistamiseksi.
Vaikka orbitaalihitsaustekniikka takaa puhtauden ja toistettavuuden, Hammer ja hänen hitsaajatoverinsa tietävät, että hitsin eheys on kriittinen tekijä hitsausvirheiden aiheuttamien seisokkien estämisessä. Yritys käyttää kaikissa kiertoradan hitseissä rikkomatonta testausta (ND) ja joskus destruktiivista testausta.
"Jokainen tekemämme hitsi tarkistetaan visuaalisesti", Hammer sanoo. ”Sen jälkeen hitsit tarkistetaan heliumspektrometrillä. Erittelystä tai asiakkaan vaatimuksista riippuen jotkut hitsit tarkistetaan radiografialla. Myös tuhoava testaus on mahdollista."
Hajottava testaus voi sisältää vetolujuustestejä hitsin lopullisen vetolujuuden määrittämiseksi. Testi venyttää ja venyttää metallia murtumiskohtaan asti, jotta voidaan mitata enimmäisjännitys, jonka materiaalin, kuten 316L ruostumattoman teräksen, hitsaus voi kestää ennen rikkoutumista.
Vaihtoehtoisen energian kuluttajahitsauksille tehdään toisinaan ainetta rikkomaton ultraäänitestaus vaihtoehtoisen energian koneissa ja ajoneuvoissa käytettävien kolmen lämmönvaihtimen vetypolttokennokomponenttien hitseissä.
”Tämä on kriittinen testi, koska suurin osa toimittamistamme komponenteista sisältää mahdollisesti vaarallisia kaasuja. Meille ja asiakkaillemme on erittäin tärkeää, että ruostumaton teräs on virheetön eikä vuoda”, Hammer sanoo.
Tube & Pipe Journal vuonna 1990 Tube & Pipe Journalista tuli ensimmäinen metalliputkiteollisuudelle omistettu aikakauslehti vuonna 1990. Tube & Pipe Journalista tuli ensimmäinen metalliputkiteollisuudelle omistettu aikakauslehti vuonna 1990. Nykyään se on ainoa alan julkaisu Pohjois-Amerikassa ja siitä on tullut putkialan ammattilaisten luotettavin tietolähde.
Nyt täysi pääsy FABRICATOR-digitaaliversioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.
The Tube & Pipe Journalin digitaalinen painos on nyt täysin saatavilla, ja se tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Hanki täydellinen digitaalinen pääsy STAMPING Journaliin, joka sisältää viimeisintä teknologiaa, parhaita käytäntöjä ja alan uutisia metallileimausmarkkinoille.
Nyt kun sinulla on täysi digitaalinen pääsy The Fabricator en Españoliin, pääset helposti käsiksi arvokkaisiin alan resursseihin.