Optimizarea și economisirea sudurii orbitale în construcția conductelor

Deși tehnologia de sudare orbitală nu este nouă, ea continuă să evolueze, devenind mai puternică și mai versatilă, în special pentru sudarea țevilor. Un interviu cu Tom Hammer, un sudor experimentat la Axenics din Middleton, Massachusetts, dezvăluie numeroasele moduri în care această tehnică poate fi folosită pentru a rezolva probleme complexe de sudare. Imagine prin amabilitatea lui Axenics
Sudarea orbitală există de aproximativ 60 de ani, adăugând automatizare procesului GMAW. Este o metodă fiabilă și practică pentru realizarea mai multor suduri, deși unii OEM și producători încă nu exploatează capacitățile sudorilor orbitali, bazându-se pe sudarea manuală sau alte strategii de îmbinare a țevilor metalice.
Principiile sudării orbitale există de zeci de ani, dar capacitățile noilor sudori orbitali îi fac un instrument mai puternic în cutia de instrumente a unui sudor, deoarece mulți dintre ei au acum caracteristici „inteligente” care fac programarea și manipularea mai ușoară înainte de sudarea propriu-zisă. . ● Începeți cu setări rapide și precise pentru a asigura suduri consistente, curate și fiabile.
Echipa de sudură Axenics din Middleton, Massachusetts, un producător de componente contractuale, îi ajută pe mulți dintre clienții săi să obțină sudare orbitală dacă există elementul potrivit pentru lucrare.
„Unde este posibil, am vrut să eliminăm factorul uman în sudare, deoarece sudorii orbitali produc de obicei suduri de mai bună calitate”, spune Tom Hammer, sudor calificat la Axenics.
Deși cea mai veche sudare a fost efectuată cu 2000 de ani în urmă, sudarea modernă este un proces extrem de avansat, care este parte integrantă a altor tehnologii și procese moderne. De exemplu, sudarea orbitală poate fi folosită pentru a crea sistemele de conducte de înaltă puritate utilizate pentru a produce plachete semiconductoare, care sunt utilizate în aproape toate electronicele de astăzi.
Unul dintre clienții Axenics face parte din acest lanț de aprovizionare. Compania căuta un producător contractual care să-și ajute la extinderea capacității de producție, în special pentru a crea și a instala canale curate din oțel inoxidabil care permit gazelor să curgă prin procesul de fabricare a plăcilor.
În timp ce aparatele de sudură orbitale și plăcile turnante cu clemă de torță sunt disponibile pentru majoritatea lucrărilor de conducte la Axenics, acestea nu exclud din când în când sudarea manuală.
Hammer și echipa de sudură au analizat cerințele clientului și au pus întrebări legate de cost și timp:
Ciocanul folosește sudorele orbitale închise rotative Swagelok M200 și Arc Machines Model 207A. Pot susține tuburi de la 1/16″ la 4″.
„Microhead-urile ne permit să ajungem în locuri foarte greu accesibile”, a spus el. „Una dintre limitările sudurii orbitale este dacă avem sau nu capul potrivit pentru o anumită îmbinare. Dar astăzi, puteți înfășura și lanțul în jurul țevii pe care o sudați. Sudorii pot merge pe lanț și practic nu există nicio limită pentru dimensiunea sudurilor pe care le puteți face. Am văzut mai multe mașini care sudează țevi de 20 inchi. Ceea ce pot face aceste mașini astăzi este impresionant.”
Având în vedere cerințele de curățenie, numărul de suduri necesare și grosimea redusă a peretelui, sudarea orbitală este o alegere rezonabilă pentru acest tip de proiect. Când lucrează cu țevi de control al fluxului de aer, Hammer sudează adesea oțel inoxidabil 316L.
„Atunci lucrurile devin foarte subțiri. Vorbim despre sudarea metalului subțire. La sudarea manuală, cea mai mică ajustare poate cauza ruperea sudurii. De aceea, preferăm să folosim capete de sudură orbitală, unde putem găuri fiecare secțiune a tubului de sudură și o facem perfectă, înainte de a pune piesa în interior. Reducem puterea la o anumită cantitate, astfel încât să știm când punem piesa. va fi perfect. Manual, schimbarea se face cu ochiul, iar dacă pedalăm prea mult, poate trece direct prin material.”
Lucrarea constă din sute de suduri care trebuie să fie identice. Sudorul orbital folosit pentru această lucrare finalizează sudarea în trei minute; când ciocanul funcționează la viteza maximă, poate suda manual aceeași țeavă de oțel inoxidabil în aproximativ un minut.
„Cu toate acestea, mașina nu încetinește. Îl rulezi la viteză maximă la prima oră dimineața și până la sfârșitul zilei încă merge la viteză maximă”, a spus Hammer. „În primul rând îl rulez la viteză maximă dimineața, dar în cele din urmă nu o face.”
Prevenirea pătrunderii contaminanților în tuburile din oțel inoxidabil este esențială, motiv pentru care lipirea de înaltă puritate în industria semiconductoarelor se face adesea într-o cameră curată, mediu controlat, care împiedică contaminanții să intre în zona de lipit.
Hammer folosește același tungsten pre-ascuțit în lanterne ca și Orbiter. În timp ce argonul pur asigură purjare externă și internă pentru sudarea manuală și orbitală, sudarea orbitală beneficiază, de asemenea, de a fi efectuată într-un spațiu restrâns. Când wolfram este eliberat, mantaua se umple cu gaz și protejează sudura de oxidare. Când se folosește o pistoletă manuală, gazul este furnizat doar pe o parte a conductei care urmează să fie sudată.
Sudurile orbitale sunt în general mai curate, deoarece gazul acoperă conducta mai mult. Odată ce sudarea a început, argonul oferă protecție până când sudorul este mulțumit că sudarea este suficient de rece.
Axenics lucrează cu un număr de clienți de energie alternativă care produc pile de combustibil cu hidrogen pentru o varietate de vehicule. De exemplu, unele stivuitoare de interior folosesc celule de combustie cu hidrogen pentru a preveni ca subprodusele chimice să distrugă proviziile alimentare. Singurul produs secundar al unei celule de combustibil cu hidrogen este apa.
Unul dintre clienți avea aceleași cerințe ca un producător de semiconductori, cum ar fi curățenia și uniformitatea sudurilor. El vrea să folosească oțel inoxidabil 321 pentru sudarea pereților subțiri. Cu toate acestea, lucrarea a implicat construirea unui prototip de colector cu mai multe bănci de supape, fiecare proeminent într-o direcție diferită, lăsând puțin spațiu pentru sudare.
Un sudor orbital potrivit pentru această lucrare va costa aproximativ 2.000 USD și va fi folosit pentru a realiza un număr mic de piese, cu un cost estimat de 250 USD. Nu are sens financiar. Cu toate acestea, Hammer are o soluție care combină sudarea manuală și orbitală.
„În acest caz, aș folosi o placă turnantă”, spune Hammer. „Este de fapt la fel ca sudarea orbitală, dar rotiți tubul, nu electrodul de wolfram în jurul tubului. Îmi folosesc lanterna de mână, dar o pot strânge într-o menghină în poziția corectă pentru a-mi păstra mâinile... libere, astfel încât mâinile umane să nu poată deteriora sudura din cauza tremurării sau tremurării. Acest lucru elimină cea mai mare parte a factorului de eroare umană. Nu este atât de ideal, cum ar fi sudarea orbitală, deoarece nu este în interior, dar acest tip de sudare se poate face într-un mediu de cameră curată pentru a elimina contaminanții.”
În timp ce tehnologia de sudare orbitală asigură curățenia și repetabilitate, Hammer și colegii săi sudori știu că integritatea sudurii este esențială pentru prevenirea timpului de nefuncționare din cauza defectelor de sudare. Compania folosește teste nedistructive (ND) și uneori teste distructive pentru toate sudurile orbitale.
„Fiecare sudură pe care o facem este verificată vizual”, spune Hammer. „După aceea, sudurile sunt verificate cu un spectrometru cu heliu. În funcție de specificație sau de cerințele clientului, unele suduri sunt verificate prin radiografie. Testele distructive sunt, de asemenea, posibile.”
Testele distructive pot include teste de rezistență la tracțiune pentru a determina rezistența finală la tracțiune a sudurii. Pentru a măsura solicitarea maximă la care o sudură pe un material, cum ar fi oțelul inoxidabil 316L, o poate rezista înainte de defectare, testul întinde și întinde metalul până la punctul de rupere.
Sudurile consumatorilor de energie alternativă sunt uneori supuse testelor nedistructive cu ultrasunete pe sudurile componentelor celulelor de combustibil cu hidrogen cu schimbător de căldură triplu utilizate în mașinile și vehiculele cu energie alternativă.
„Acesta este un test critic, deoarece majoritatea componentelor pe care le livrăm conțin gaze potențial periculoase. Este foarte important pentru noi și clienții noștri ca oțelul inoxidabil să fie impecabil și să nu prezinte scurgeri”, spune Hammer.
Jurnalul Tube & Pipe în 1990 Tube & Pipe Journal a devenit prima revistă dedicată industriei țevilor metalice în 1990. Tube & Pipe Journal a devenit prima revistă dedicată industriei țevilor metalice în 1990. Astăzi, rămâne singura publicație din industrie din America de Nord și a devenit cea mai de încredere sursă de informații pentru profesioniștii în țevi.
Acum, cu acces complet la ediția digitală The FABRICATOR, acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Ediția digitală a The Tube & Pipe Journal este acum complet accesibilă, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Obțineți acces digital complet la Jurnalul STAMPING, care oferă cea mai recentă tehnologie, cele mai bune practici și știri din industrie pentru piața de ștanțare a metalelor.
Acum, cu acces digital complet la The Fabricator en Español, aveți acces ușor la resurse valoroase din industrie.