การเพิ่มประสิทธิภาพและการประหยัดของการเชื่อมวงโคจรในการก่อสร้างท่อ

แม้ว่าเทคโนโลยีการเชื่อมแบบวงโคจรจะไม่ใช่ของใหม่ แต่ก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยมีประสิทธิภาพและใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมท่อ บทสัมภาษณ์ของ Tom Hammer ช่างเชื่อมที่มีประสบการณ์ที่ Axenics ในเมืองมิดเดิลตัน รัฐแมสซาชูเซตส์ เผยให้เห็นหลายวิธีที่เทคนิคนี้สามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาการเชื่อมที่ซับซ้อนได้ ขอบคุณภาพจาก Axenics
การเชื่อมแบบวงโคจรมีมาประมาณ 60 ปีแล้ว โดยเพิ่มระบบอัตโนมัติให้กับกระบวนการ GMAW เป็นวิธีการที่เชื่อถือได้และใช้งานได้จริงสำหรับการเชื่อมหลายจุด แม้ว่า OEM และผู้ผลิตบางรายยังไม่ได้ใช้ประโยชน์จากความสามารถของเครื่องเชื่อมแบบวงโคจร โดยอาศัยการเชื่อมด้วยมือหรือกลยุทธ์การเชื่อมท่อโลหะอื่นๆ
หลักการของการเชื่อมแบบวงโคจรมีมานานหลายทศวรรษแล้ว แต่ความสามารถของเครื่องเชื่อมแบบวงโคจรแบบใหม่ทำให้พวกเขากลายเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังมากขึ้นในกล่องเครื่องมือของช่างเชื่อม เนื่องจากปัจจุบันหลายๆ รุ่นมีคุณสมบัติ "อัจฉริยะ" ที่ทำให้การตั้งโปรแกรมและการจัดการง่ายขึ้นก่อนการเชื่อมจริง . ● เริ่มต้นด้วยการตั้งค่าที่รวดเร็วและแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ารอยเชื่อมสม่ำเสมอ สะอาด และเชื่อถือได้
ทีมงาน Axenics Welding ในเมืองมิดเดิลตัน รัฐแมสซาชูเซตส์ ซึ่งเป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนตามสัญญา ช่วยให้ลูกค้าจำนวนมากได้รับการเชื่อมแบบออร์บิทัล หากมีรายการที่เหมาะสมสำหรับงาน
“หากเป็นไปได้ เราต้องการขจัดปัจจัยของมนุษย์ในการเชื่อม เนื่องจากเครื่องเชื่อมแบบวงโคจรมักจะให้การเชื่อมที่มีคุณภาพดีกว่า” Tom Hammer ช่างเชื่อมที่มีคุณสมบัติเหมาะสมของ Axenics กล่าว
แม้ว่าการเชื่อมครั้งแรกสุดจะดำเนินการเมื่อ 2,000 ปีที่แล้ว การเชื่อมสมัยใหม่ถือเป็นกระบวนการที่ก้าวหน้าอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีและกระบวนการสมัยใหม่อื่นๆ ตัวอย่างเช่น การเชื่อมแบบวงโคจรสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างระบบท่อที่มีความบริสุทธิ์สูงที่ใช้ในการผลิตเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดในปัจจุบัน
ลูกค้ารายหนึ่งของ Axenics เป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่อุปทานนี้ บริษัทกำลังมองหาผู้ผลิตตามสัญญาเพื่อช่วยขยายกำลังการผลิต โดยเฉพาะเพื่อสร้างและติดตั้งช่องสแตนเลสที่สะอาดเพื่อให้ก๊าซไหลผ่านกระบวนการผลิตแผ่นเพลท
แม้ว่าเครื่องเชื่อมแบบวงโคจรและแท่นหมุนแบบแคลมป์คบเพลิงจะมีจำหน่ายสำหรับงานท่อส่วนใหญ่ที่ Axenics แต่ก็ไม่ได้ขัดขวางการเชื่อมด้วยมือเป็นครั้งคราว
แฮมเมอร์และทีมช่างเชื่อมตรวจสอบความต้องการของลูกค้าและถามคำถามด้านต้นทุนและเวลา:
Hammer ใช้ Swagelok M200 และ Arc Machines รุ่น 207A เครื่องเชื่อมแบบวงปิดแบบหมุน สามารถจับท่อได้ตั้งแต่ 1/16″ ถึง 4″
“ไมโครเฮดช่วยให้เราเข้าไปในสถานที่ที่เข้าถึงได้ยากมาก” เขากล่าว “ข้อจำกัดประการหนึ่งของการเชื่อมแบบวงโคจรคือเรามีหัวที่ถูกต้องสำหรับข้อต่อเฉพาะหรือไม่ แต่วันนี้ คุณสามารถพันโซ่รอบท่อที่คุณกำลังเชื่อมได้ ช่างเชื่อมสามารถเดินบนโซ่ได้ และแทบไม่มีการจำกัดขนาดของรอยเชื่อมที่คุณทำได้ ฉันเคยเห็นเครื่องจักรหลายเครื่องเชื่อมท่อ 20″ สิ่งที่เครื่องจักรเหล่านี้สามารถทำได้ในปัจจุบันนั้นน่าประทับใจมาก”
เมื่อพิจารณาถึงข้อกำหนดด้านความสะอาด จำนวนรอยเชื่อมที่ต้องการ และความหนาของผนังต่ำ การเชื่อมแบบวงโคจรจึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับโครงการประเภทนี้ เมื่อทำงานกับท่อควบคุมการไหลของอากาศ Hammer มักจะเชื่อมสแตนเลส 316L
“แล้วสิ่งต่างๆ ก็เบาบางมาก เรากำลังพูดถึงการเชื่อมโลหะบาง ๆ เมื่อใช้การเชื่อมแบบแมนนวล การปรับเพียงเล็กน้อยอาจทำให้รอยเชื่อมแตกหักได้ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราถึงนิยมใช้หัวเชื่อมแบบวงโคจร ซึ่งเราสามารถเจาะผ่านแต่ละส่วนของท่อเชื่อมและทำให้สมบูรณ์แบบได้ ก่อนที่จะใส่ชิ้นส่วนเข้าไป เราจะลดกำลังลงเหลือจำนวนหนึ่ง เพื่อให้เราทราบเมื่อเราใส่ชิ้นส่วนเข้าไป มันจะสมบูรณ์แบบ การเปลี่ยนแปลงจะดำเนินการด้วยตนเองโดยใช้สายตา และหากเราเหยียบมากเกินไป ก็สามารถทะลุผ่านวัสดุได้”
งานประกอบด้วยการเชื่อมนับร้อยที่ต้องเหมือนกัน ช่างเชื่อมแบบวงโคจรที่ใช้สำหรับงานนี้เชื่อมเสร็จภายในสามนาที เมื่อค้อนทำงานด้วยความเร็วสูงสุด จะสามารถเชื่อมท่อสแตนเลสเส้นเดียวกันด้วยตนเองได้ภายในเวลาประมาณหนึ่งนาที
“แต่รถก็ไม่ชะลอความเร็ว คุณวิ่งด้วยความเร็วสูงสุดเป็นอย่างแรกในตอนเช้า และเมื่อสิ้นสุดวัน มันก็จะยังคงวิ่งด้วยความเร็วสูงสุด” แฮมเมอร์กล่าว “ฉันวิ่งด้วยความเร็วสูงสุดครั้งแรกในตอนเช้า แต่สุดท้ายกลับไม่เป็นเช่นนั้น”
การป้องกันไม่ให้สิ่งปนเปื้อนเข้าไปในท่อสแตนเลสถือเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการบัดกรีที่มีความบริสุทธิ์สูงในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จึงมักดำเนินการในห้องสะอาด สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม ซึ่งป้องกันไม่ให้สิ่งปนเปื้อนเข้าไปในพื้นที่การบัดกรี
แฮมเมอร์ใช้ทังสเตนที่ลับไว้ล่วงหน้าแบบเดียวกับในไฟฉายของเขาเหมือนกับออร์บิเตอร์ แม้ว่าอาร์กอนบริสุทธิ์จะให้การไล่อากาศทั้งภายนอกและภายในสำหรับการเชื่อมด้วยมือและการเชื่อมแบบออร์บิทัล การเชื่อมแบบออร์บิทัลยังได้รับประโยชน์จากการดำเนินการในพื้นที่จำกัดอีกด้วย เมื่อปล่อยทังสเตน ปลอกจะเต็มไปด้วยก๊าซและป้องกันการเชื่อมจากการเกิดออกซิเดชัน เมื่อใช้คบเพลิงแบบแมนนวล ก๊าซจะถูกส่งไปยังท่อที่จะเชื่อมเพียงด้านเดียว
โดยทั่วไปรอยเชื่อมของวงโคจรจะสะอาดกว่าเนื่องจากแก๊สจะเคลือบท่อนานกว่า เมื่อการเชื่อมเริ่มขึ้น อาร์กอนจะป้องกันจนกว่าช่างเชื่อมจะพอใจว่าการเชื่อมเย็นพอแล้ว
Axenics ทำงานร่วมกับลูกค้าพลังงานทางเลือกหลายรายที่ผลิตเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับยานพาหนะหลายประเภท ตัวอย่างเช่น รถยกในร่มบางรุ่นใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพื่อป้องกันไม่ให้ผลพลอยได้จากสารเคมีทำลายแหล่งอาหาร ผลพลอยได้เพียงอย่างเดียวของเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนคือน้ำ
ลูกค้ารายหนึ่งมีข้อกำหนดเดียวกันกับผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เช่น ความสะอาดของการเชื่อมและความสม่ำเสมอ เขาต้องการใช้สแตนเลส 321 สำหรับการเชื่อมผนังบาง อย่างไรก็ตาม งานดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการสร้างท่อร่วมต้นแบบที่มีช่องวาล์วหลายช่อง โดยแต่ละท่อยื่นออกมาในทิศทางที่แตกต่างกัน ทำให้เหลือพื้นที่สำหรับการเชื่อมเพียงเล็กน้อย
ช่างเชื่อมแบบวงโคจรที่เหมาะสำหรับงานนี้จะมีราคาประมาณ 2,000 เหรียญสหรัฐ และจะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนจำนวนไม่มาก โดยมีค่าใช้จ่ายประมาณ 250 เหรียญสหรัฐ มันไม่สมเหตุสมผลทางการเงิน อย่างไรก็ตาม Hammer มีโซลูชันที่ผสมผสานการเชื่อมแบบแมนนวลและแบบวงโคจรเข้าด้วยกัน
“ในกรณีนี้ ผมจะใช้เครื่องเล่นแผ่นเสียง” แฮมเมอร์กล่าว “จริงๆ แล้วมันก็เหมือนกับการเชื่อมแบบวงโคจร แต่คุณหมุนท่อ ไม่ใช่อิเล็กโทรดทังสเตนรอบท่อ ฉันใช้คบเพลิงมือ แต่ฉันสามารถหนีบมันไว้ในตำแหน่งที่ถูกต้องเพื่อให้มือของฉัน...ว่าง ดังนั้นมือของมนุษย์จึงไม่สามารถสร้างความเสียหายให้กับรอยเชื่อมเนื่องจากการสั่นหรือการสั่นได้ ซึ่งจะช่วยขจัดปัจจัยข้อผิดพลาดของมนุษย์ส่วนใหญ่ได้ การเชื่อมนี้ไม่เหมาะนัก เช่น การเชื่อมแบบวงโคจรเนื่องจากไม่ได้อยู่ในอาคาร แต่การเชื่อมประเภทนี้สามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมห้องสะอาดเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อน”
แม้ว่าเทคโนโลยีการเชื่อมแบบวงโคจรจะรับประกันความสะอาดและความสามารถในการทำซ้ำ แต่ Hammer และเพื่อนช่างเชื่อมของเขารู้ดีว่าความสมบูรณ์ของการเชื่อมเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการหยุดทำงานเนื่องจากข้อบกพร่องในการเชื่อม บริษัทใช้การทดสอบแบบไม่ทำลาย (ND) และการทดสอบแบบทำลายบางครั้งสำหรับรอยเชื่อมวงโคจรทั้งหมด
“ทุกรอยเชื่อมที่เราทำนั้นได้รับการตรวจสอบด้วยการมองเห็น” Hammer กล่าว “หลังจากนั้น รอยเชื่อมจะถูกตรวจสอบด้วยฮีเลียมสเปกโตรมิเตอร์ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดหรือความต้องการของลูกค้า รอยเชื่อมบางส่วนจะถูกตรวจสอบโดยการถ่ายภาพรังสี การทดสอบแบบทำลายล้างก็เป็นไปได้เช่นกัน”
การทดสอบแบบทำลายอาจรวมถึงการทดสอบความต้านทานแรงดึงเพื่อกำหนดความต้านทานแรงดึงสูงสุดของรอยเชื่อม ในการวัดค่าความเค้นสูงสุดที่การเชื่อมบนวัสดุ เช่น สแตนเลส 316L สามารถทนต่อได้ก่อนที่จะเกิดการแตกหัก การทดสอบจะยืดและยืดโลหะจนถึงจุดแตกหัก
การเชื่อมของผู้ใช้พลังงานทดแทนบางครั้งอาจต้องผ่านการทดสอบแบบไม่ทำลายด้วยคลื่นอัลตราโซนิกบนรอยเชื่อมของส่วนประกอบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามเท่าที่ใช้ในเครื่องจักรและยานพาหนะพลังงานทางเลือก
“นี่เป็นการทดสอบที่สำคัญ เนื่องจากส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่เราจัดส่งมีก๊าซที่อาจเป็นอันตราย เป็นเรื่องสำคัญมากสำหรับเราและลูกค้าของเราที่สแตนเลสจะต้องไม่มีตำหนิและไม่รั่วไหล” Hammer กล่าว
วารสาร Tube & Pipe ในปี 1990 Tube & Pipe Journal กลายเป็นนิตยสารฉบับแรกที่อุทิศให้กับอุตสาหกรรมท่อโลหะในปี 1990 Tube & Pipe Journal กลายเป็นนิตยสารฉบับแรกที่อุทิศให้กับอุตสาหกรรมท่อโลหะในปี 1990 ปัจจุบันยังคงเป็นสิ่งพิมพ์อุตสาหกรรมเพียงฉบับเดียวในอเมริกาเหนือ และกลายเป็นแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านท่อ
ขณะนี้เข้าถึง FABRICATOR ฉบับดิจิทัลได้เต็มรูปแบบ และเข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
ขณะนี้ The Tube & Pipe Journal ฉบับดิจิทัลสามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้เข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
รับสิทธิ์เข้าถึง STAMPING Journal แบบดิจิทัล พร้อมด้วยเทคโนโลยีล่าสุด แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวสารอุตสาหกรรมสำหรับตลาดการปั๊มโลหะ
ขณะนี้ด้วยการเข้าถึง The Fabricator en Españolแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบ คุณจึงสามารถเข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย