Optimización e economización da soldadura orbital na construción de canalizacións

Aínda que a tecnoloxía de soldadura orbital non é nova, segue evolucionando, facendo máis potente e versátil, especialmente para a soldadura de tubos. Unha entrevista con Tom Hammer, un soldador experimentado de Axenics en Middleton, Massachusetts, revela as moitas formas en que se pode usar esta técnica para resolver problemas complexos de soldadura. Imaxe cortesía de Axenics
A soldadura orbital existe desde hai uns 60 anos, engadindo automatización ao proceso GMAW. É un método fiable e práctico para facer varias soldaduras, aínda que algúns fabricantes e OEM aínda non explotaron as capacidades dos soldadores orbitais, confiando na soldadura manual ou outras estratexias de unión de tubos metálicos.
Os principios da soldadura orbital existen dende hai décadas, pero as capacidades dos novos soldadores orbitais convértenos nunha ferramenta máis poderosa na caixa de ferramentas dun soldador, xa que moitos deles teñen agora características "intelixentes" que facilitan a programación e o manexo antes da soldadura real. . ● Comeza con axustes rápidos e precisos para garantir soldaduras consistentes, limpas e fiables.
O equipo de soldadura de Axenics en Middleton, Massachusetts, un fabricante de compoñentes por contrato, axuda a moitos dos seus clientes a soldar orbitalmente se existe o elemento axeitado para o traballo.
"Sempre que foi posible, queriamos eliminar o factor humano na soldadura, xa que os soldadores orbitais normalmente producen soldaduras de mellor calidade", di Tom Hammer, soldador cualificado de Axenics.
Aínda que a soldadura máis antiga realizouse hai 2000 anos, a soldadura moderna é un proceso moi avanzado que forma parte integrante doutras tecnoloxías e procesos modernos. Por exemplo, a soldadura orbital pódese usar para crear os sistemas de tubaxes de alta pureza que se usan para producir obleas de semicondutores, que se usan en practicamente todos os produtos electrónicos na actualidade.
Un dos clientes de Axenics forma parte desta cadea de subministración. A empresa buscaba un fabricante por contrato para axudar a ampliar a súa capacidade de fabricación, concretamente para crear e instalar canles limpos de aceiro inoxidable que permitan que os gases fluyan polo proceso de fabricación de placas.
Aínda que os soldadores orbitais e as mesas giratorias con abrazaderas de facho están dispoñibles para a maioría dos traballos de tuberías en Axenics, non impiden a soldadura manual de cando en vez.
Hammer e o equipo de soldadura revisaron os requisitos do cliente e fixeron preguntas sobre custo e tempo:
Hammer usa soldadoras orbitais pechadas rotativas Swagelok M200 e Arc Machines Modelo 207A. Poden albergar tubos de 1/16″ a 4″.
"Os microheads permítennos entrar en lugares moi difíciles de alcanzar", dixo. "Unha das limitacións da soldadura orbital é se temos ou non a cabeza adecuada para unha unión en particular. Pero hoxe tamén podes envolver a cadea ao redor do tubo que estás soldando. Os soldadores poden percorrer a cadea e practicamente non hai límite para o tamaño das soldaduras que podes facelo. Vin varias máquinas soldar tubos de 20″. O que estas máquinas poden facer hoxe é impresionante".
Tendo en conta os requisitos de limpeza, o número de soldaduras necesarias e o baixo espesor da parede, a soldadura orbital é unha opción razoable para este tipo de proxectos. Cando traballa con tuberías de control de fluxo de aire, Hammer adoita soldar aceiro inoxidable 316L.
"Entón as cousas vanse moi finas. Estamos a falar de soldar metal fino. Coa soldadura manual, o máis mínimo axuste pode facer que a soldadura se rompa. É por iso que preferimos utilizar cabezas de soldadura orbital, onde podemos perforar cada sección do tubo de soldadura e facelo perfecto, antes de poñer a peza. Reducimos a potencia a unha certa cantidade para saber cando colocamos a peza. será perfecto. Manualmente, o cambio realízase a simple vista e, se pedaleamos demasiado, pode atravesar o material”.
O traballo consiste en centos de soldaduras que deben ser idénticas. O soldador orbital empregado para este traballo completa a soldadura en tres minutos; cando o martelo funciona á máxima velocidade, pode soldar manualmente o mesmo tubo de aceiro inoxidable en aproximadamente un minuto.
"Non obstante, o coche non reduce a velocidade. Corres a máxima velocidade á primeira hora da mañá e ao final do día aínda está funcionando á máxima velocidade ", dixo Hammer. "Primeiro fíxeno á máxima velocidade pola mañá, pero ao final non o fai".
Evitar que os contaminantes entren en tubos de aceiro inoxidable é fundamental, polo que a soldadura de alta pureza na industria de semicondutores adoita facerse nunha sala limpa, ambiente controlado que evita que os contaminantes entren na zona de soldadura.
Hammer usa o mesmo volframio pre-afiado nas súas lanternas que o Orbiter. Mentres que o argón puro proporciona purga externa e interna para a soldadura manual e orbital, a soldadura orbital tamén se beneficia de realizarse nun espazo reducido. Cando se libera o volframio, a funda énchese de gas e protexe a soldadura da oxidación. Cando se utiliza un facho manual, o gas só se subministra a un lado do tubo que se vai soldar.
As soldaduras orbitais son xeralmente máis limpas porque o gas recubre o tubo por máis tempo. Unha vez que comezou a soldar, o argón proporciona protección ata que o soldador compre que a soldadura está o suficientemente fría.
Axenics traballa con varios clientes de enerxías alternativas que fabrican pilas de combustible de hidróxeno para unha variedade de vehículos. Por exemplo, algunhas carretillas elevadoras de interior usan pilas de combustible de hidróxeno para evitar que os subprodutos químicos destrúan os alimentos. O único subproduto dunha pila de combustible de hidróxeno é a auga.
Un dos clientes tiña os mesmos requisitos que un fabricante de semicondutores, como a limpeza e uniformidade das soldaduras. Quere usar aceiro inoxidable 321 para soldar paredes finas. Non obstante, o traballo implicou a construción dun prototipo de colector con múltiples bancos de válvulas, cada un sobresaíndo nunha dirección diferente, deixando pouco espazo para soldar.
Un soldador orbital axeitado para este traballo custará uns 2.000 dólares e utilizarase para facer un pequeno número de pezas, cun custo estimado de 250 dólares. Non ten sentido financeiro. Non obstante, Hammer ten unha solución que combina soldadura manual e orbital.
"Neste caso, eu usaría un tocadiscos", di Hammer. "En realidade é o mesmo que a soldadura orbital, pero fai xirar o tubo, non o electrodo de wolframio ao redor do tubo. Eu uso o meu facho de man, pero podo suxeitalo nun tornillo de banco na posición correcta para manter as miñas mans... libres, para que as mans humanas non poidan danar a soldadura debido a que se sacuden ou se sacuden. Isto elimina a maior parte do factor de erro humano. Non é tan ideal, como a soldadura orbital porque non está en interiores, pero este tipo de soldadura pódese facer nun ambiente de sala limpa para eliminar contaminantes”.
Aínda que a tecnoloxía de soldadura orbital garante a limpeza e a repetibilidade, Hammer e os seus compañeiros soldadores saben que a integridade da soldadura é fundamental para evitar o tempo de inactividade debido a defectos de soldadura. A empresa utiliza probas non destrutivas (ND) e ás veces probas destrutivas para todas as soldaduras orbitais.
"Cada soldadura que facemos é verificada visualmente", di Hammer. "Despois diso, compróbanse as soldaduras cun espectrómetro de helio. Dependendo da especificación ou dos requisitos do cliente, algunhas soldaduras son verificadas por radiografía. Tamén son posibles as probas destrutivas".
As probas destrutivas poden incluír probas de resistencia á tracción para determinar a resistencia máxima á tracción da soldadura. Para medir a tensión máxima que pode soportar unha soldadura nun material como o aceiro inoxidable 316L antes do fallo, a proba estira e estira o metal ata o punto de rotura.
As soldaduras de consumidores de enerxía alternativa son ás veces sometidas a probas ultrasónicas non destrutivas nas soldaduras de compoñentes de pilas de combustible de hidróxeno do intercambiador de calor triple utilizados en máquinas e vehículos de enerxía alternativa.
"Esta é unha proba crítica porque a maioría dos compoñentes que enviamos conteñen gases potencialmente perigosos. É moi importante para nós e para os nosos clientes que o aceiro inoxidable estea impecable e non teña fugas", di Hammer.
Tube & Pipe Journal en 1990 Tube & Pipe Journal converteuse na primeira revista dedicada á industria de tubos metálicos en 1990. Tube & Pipe Journal converteuse na primeira revista dedicada á industria de tubos metálicos en 1990. Hoxe, segue sendo a única publicación da industria en América do Norte e converteuse na fonte de información máis fiable para os profesionais das tuberías.
Agora con acceso total á edición dixital de The FABRICATOR e fácil acceso a valiosos recursos do sector.
A edición dixital de The Tube & Pipe Journal é agora totalmente accesible e ofrece un fácil acceso a valiosos recursos da industria.
Obtén acceso dixital completo ao STAMPING Journal, que inclúe as últimas tecnoloxías, as mellores prácticas e as noticias do sector para o mercado de estampación metálica.
Agora, con acceso dixital completo a The Fabricator en Español, tes fácil acceso a valiosos recursos do sector.