Optimalisatie en besparing van orbitaal lassen in de pijpleidingbouw

Hoewel de orbitale lastechnologie niet nieuw is, blijft deze evolueren en wordt ze krachtiger en veelzijdiger, vooral voor pijplassen. Een interview met Tom Hammer, een ervaren lasser bij Axenics in Middleton, Massachusetts, onthult de vele manieren waarop deze techniek kan worden gebruikt om complexe lasproblemen op te lossen. Afbeelding met dank aan Axenics
Orbitaal lassen bestaat al ongeveer 60 jaar en voegt automatisering toe aan het GMAW-proces. Het is een betrouwbare en praktische methode voor het maken van meerdere lassen, hoewel sommige OEM's en fabrikanten de mogelijkheden van orbitale lassers nog moeten benutten, waarbij ze vertrouwen op handlassen of andere strategieën voor het verbinden van metalen buizen.
De principes van orbitaal lassen bestaan ​​al tientallen jaren, maar de mogelijkheden van de nieuwe orbitale lassers maken ze tot een krachtiger instrument in de gereedschapskist van een lasser, aangezien velen van hen nu “slimme” functies hebben die het programmeren en hanteren eenvoudiger maken vóór het daadwerkelijke lassen. . ● Begin met snelle en nauwkeurige instellingen om consistente, schone en betrouwbare lassen te garanderen.
Het Axenics Welding Team in Middleton, Massachusetts, een fabrikant van contractonderdelen, helpt veel van zijn klanten met orbitaal lassen als het juiste artikel voor de klus bestaat.
“Waar mogelijk wilden we de menselijke factor bij het lassen elimineren, omdat orbitale lassers doorgaans laswerk van betere kwaliteit produceren”, zegt Tom Hammer, gediplomeerd lasser bij Axenics.
Hoewel het eerste laswerk 2000 jaar geleden werd uitgevoerd, is modern lassen een uiterst geavanceerd proces dat een integraal onderdeel is van andere moderne technologieën en processen. Orbitaal lassen kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de zeer zuivere leidingsystemen te creëren die worden gebruikt voor de productie van halfgeleiderwafels, die tegenwoordig in vrijwel alle elektronica worden gebruikt.
Eén van de klanten van Axenics maakt deel uit van deze supply chain. Het bedrijf was op zoek naar een contractfabrikant om zijn productiecapaciteit uit te breiden, met name om schone roestvrijstalen kanalen te creëren en te installeren waardoor gassen door het plaatproductieproces kunnen stromen.
Hoewel orbitale lasapparaten en toortsklemdraaitafels beschikbaar zijn voor het meeste leidingwerk bij Axenics, sluiten ze van tijd tot tijd handlassen niet uit.
Hammer en het lasteam beoordeelden de eisen van de klant en stelden vragen over kosten en tijd:
Hammer maakt gebruik van Swagelok M200 en Arc Machines Model 207A roterende, gesloten orbitale lassers. Ze kunnen buizen van 1/16″ tot 4″ bevatten.
"Microkoppen stellen ons in staat om op zeer moeilijk bereikbare plaatsen te komen", zei hij. “Een van de beperkingen van orbitaal lassen is of we wel of niet de juiste kop hebben voor een bepaalde verbinding. Maar tegenwoordig kun je de ketting ook om de buis wikkelen die je aan het lassen bent. Lassers kunnen over de ketting lopen en er is vrijwel geen limiet aan de grootte van de laswerkzaamheden. Ik heb verschillende machines 20″ pijpen zien lassen. Wat deze machines vandaag de dag kunnen, is indrukwekkend.”
Gezien de zuiverheidseisen, het aantal benodigde lasnaden en de geringe wanddikte is orbitaal lassen een redelijke keuze voor dit soort projecten. Bij het werken met luchtstroomregelleidingen last Hammer vaak 316L roestvrij staal.
“Dan wordt het heel dun. We hebben het over het lassen van dun metaal. Bij handmatig lassen kan de kleinste aanpassing ervoor zorgen dat de las breekt. Daarom gebruiken wij bij voorkeur orbitale laskoppen, waarbij we door elk deel van de lasbuis kunnen boren en het perfect kunnen maken, voordat we het onderdeel erin plaatsen. We verlagen het vermogen tot een bepaald bedrag, zodat we weten wanneer we het onderdeel erin plaatsen. het zal perfect zijn. Handmatig gebeurt de verandering met het oog, en als we te veel trappen, kan het dwars door het materiaal heen gaan.”
De klus bestaat uit honderden lassen die identiek moeten zijn. De orbitale lasmachine die voor deze klus wordt gebruikt, voltooit de las in drie minuten; wanneer de hamer op maximale snelheid draait, kan hij dezelfde roestvrijstalen buis in ongeveer een minuut handmatig lassen.
“De auto vertraagt ​​echter niet. Je laat hem 's morgens vroeg op topsnelheid draaien en aan het einde van de dag draait hij nog steeds op topsnelheid”, aldus Hammer. “Ik laat hem ‘s ochtends eerst op maximale snelheid draaien, maar uiteindelijk doet hij dat niet.”
Voorkomen dat verontreinigingen de roestvrijstalen buizen binnendringen is van cruciaal belang. Daarom wordt hoogzuiver solderen in de halfgeleiderindustrie vaak gedaan in een gecontroleerde cleanroom-omgeving die voorkomt dat verontreinigingen het soldeergebied binnendringen.
Hammer gebruikt hetzelfde voorgeslepen wolfraam in zijn zaklampen als de Orbiter. Terwijl puur argon zorgt voor externe en interne zuivering bij handmatig en orbitaal lassen, profiteert orbitaal lassen er ook van dat het in een beperkte ruimte wordt uitgevoerd. Wanneer het wolfraam vrijkomt, vult de mantel zich met gas en beschermt de las tegen oxidatie. Bij gebruik van een handtoorts wordt er slechts aan één zijde van de te lassen buis gas toegevoerd.
Orbitale lassen zijn over het algemeen schoner omdat het gas de buis langer bedekt. Zodra het lassen is begonnen, biedt argon bescherming totdat de lasser ervan overtuigd is dat de las koud genoeg is.
Axenics werkt samen met een aantal klanten op het gebied van alternatieve energie die waterstofbrandstofcellen produceren voor een verscheidenheid aan voertuigen. Sommige vorkheftrucks voor binnenshuis gebruiken bijvoorbeeld waterstofbrandstofcellen om te voorkomen dat chemische bijproducten de voedselvoorraden vernietigen. Het enige bijproduct van een waterstofbrandstofcel is water.
Eén van de klanten stelde dezelfde eisen als een halfgeleiderfabrikant, zoals laszuiverheid en uniformiteit. Hij wil roestvrij staal 321 gebruiken voor dunwandig lassen. Het werk omvatte echter het bouwen van een prototype-spruitstuk met meerdere kleppenbanken, die elk in een andere richting uitstaken, waardoor er weinig ruimte overbleef voor lassen.
Een orbitale lasmachine die geschikt is voor deze klus zal ongeveer $2.000 kosten en zal worden gebruikt om een ​​klein aantal onderdelen te maken, met een geschatte kostprijs van $250. Het heeft geen financiële zin. Hammer heeft echter een oplossing die handmatig en orbitaal lassen combineert.
“In dit geval zou ik een draaitafel gebruiken”, zegt Hammer. “Het is eigenlijk hetzelfde als orbitaal lassen, maar je draait de buis en niet de wolfraamelektrode om de buis. Ik gebruik mijn handtoorts, maar ik kan hem in de juiste positie in een bankschroef klemmen om mijn handen vrij te houden, zodat mensenhanden de las niet kunnen beschadigen door trillen of trillen. Dit elimineert het grootste deel van de menselijke foutfactor. Het is niet zo ideaal, zoals orbitaal lassen, omdat het niet binnenshuis gebeurt, maar dit soort lassen kan in een cleanroom-omgeving worden gedaan om verontreinigingen te elimineren.”
Hoewel de orbitale lastechnologie zuiverheid en herhaalbaarheid garandeert, weten Hammer en zijn collega-lassers dat lasintegriteit van cruciaal belang is om stilstand als gevolg van lasfouten te voorkomen. Het bedrijf gebruikt niet-destructief onderzoek (ND) en soms destructief onderzoek voor alle orbitale lassen.
“Elke las die we maken wordt visueel geverifieerd”, zegt Hammer. “Daarna worden de lassen gecontroleerd met een heliumspectrometer. Afhankelijk van de specificatie of de eisen van de klant worden sommige lassen radiologisch gecontroleerd. Destructief testen kan ook.”
Destructieve tests kunnen treksterktetests omvatten om de uiteindelijke treksterkte van de las te bepalen. Om de maximale spanning te meten die een las op een materiaal zoals 316L roestvrij staal kan weerstaan ​​voordat het bezwijkt, wordt tijdens de test het metaal uitgerekt en uitgerekt tot het breekpunt.
Lassen voor alternatieve energieconsumenten worden soms onderworpen aan ultrasone niet-destructieve tests op de lassen van waterstofbrandstofcelcomponenten met drievoudige warmtewisselaars die worden gebruikt in machines en voertuigen voor alternatieve energie.
“Dit is een cruciale test omdat de meeste componenten die we verzenden potentieel gevaarlijke gassen bevatten. Het is voor ons en onze klanten heel belangrijk dat het roestvrij staal onberispelijk is en niet lekt”, zegt Hammer.
Buis- en pijpjournaal in 1990 Tube & Pipe Journal werd in 1990 het eerste tijdschrift gewijd aan de metalen buizenindustrie. Tube & Pipe Journal werd in 1990 het eerste tijdschrift gewijd aan de metalen buizenindustrie. Tegenwoordig is het nog steeds de enige branchepublicatie in Noord-Amerika en is het de meest vertrouwde informatiebron voor pijpprofessionals geworden.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.
Krijg volledige digitale toegang tot het STAMPING Journal, met de nieuwste technologie, best practices en nieuws uit de sector voor de metaalstempelmarkt.
Met volledige digitale toegang tot The Fabricator en Español heeft u nu eenvoudig toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.