Tối ưu hóa và tiết kiệm hàn quỹ đạo trong xây dựng đường ống

Mặc dù công nghệ hàn quỹ đạo không phải là mới nhưng nó vẫn tiếp tục phát triển, trở nên mạnh mẽ và linh hoạt hơn, đặc biệt là hàn ống. Một cuộc phỏng vấn với Tom Hammer, một thợ hàn giàu kinh nghiệm tại Axenics ở Middleton, Massachusetts, đã tiết lộ nhiều cách mà kỹ thuật này có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề hàn phức tạp. Hình ảnh lịch sự của Axenics
Hàn quỹ đạo đã tồn tại được khoảng 60 năm, bổ sung thêm tính năng tự động hóa cho quy trình GMAW. Đây là một phương pháp đáng tin cậy và thiết thực để tạo ra nhiều mối hàn, mặc dù một số OEM và nhà sản xuất vẫn chưa khai thác được khả năng của máy hàn quỹ đạo, dựa vào hàn tay hoặc các chiến lược nối ống kim loại khác.
Các nguyên lý hàn quỹ đạo đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, nhưng khả năng của máy hàn quỹ đạo mới khiến chúng trở thành một công cụ mạnh mẽ hơn trong hộp công cụ của thợ hàn, vì nhiều loại trong số chúng hiện nay có các tính năng “thông minh” giúp lập trình và xử lý dễ dàng hơn trước khi hàn thực sự. . ● Bắt đầu với các cài đặt nhanh chóng và chính xác để đảm bảo các mối hàn nhất quán, sạch sẽ và đáng tin cậy.
Đội hàn Axenics ở Middleton, Massachusetts, một nhà sản xuất linh kiện theo hợp đồng, giúp nhiều khách hàng của mình hàn quỹ đạo nếu có vật phẩm phù hợp cho công việc.
Tom Hammer, thợ hàn có trình độ tại Axenics cho biết: “Bất cứ nơi nào có thể, chúng tôi muốn loại bỏ yếu tố con người trong hàn, vì máy hàn quỹ đạo thường tạo ra các mối hàn có chất lượng tốt hơn”.
Mặc dù phương pháp hàn sớm nhất đã được thực hiện cách đây 2000 năm nhưng hàn hiện đại là một quy trình cực kỳ tiên tiến và là một phần không thể thiếu trong các công nghệ và quy trình hiện đại khác. Ví dụ, hàn quỹ đạo có thể được sử dụng để tạo ra các hệ thống đường ống có độ tinh khiết cao dùng để sản xuất các tấm bán dẫn, được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay.
Một trong những khách hàng của Axenics là một phần của chuỗi cung ứng này. Công ty đang tìm kiếm một nhà sản xuất theo hợp đồng để giúp mở rộng năng lực sản xuất, đặc biệt là tạo và lắp đặt các kênh thép không gỉ sạch cho phép khí đi qua quá trình sản xuất tấm.
Mặc dù máy hàn quỹ đạo và bàn xoay kẹp mỏ hàn đều có sẵn cho hầu hết các công việc đường ống tại Axenics, nhưng đôi khi chúng không loại trừ việc hàn tay.
Hammer và nhóm hàn xem xét các yêu cầu của khách hàng và đặt câu hỏi về chi phí và thời gian:
Hammer sử dụng máy hàn quỹ đạo quay Swagelok M200 và Arc Machines Model 207A. Chúng có thể giữ ống từ 1/16" đến 4".
Ông nói: “Đầu siêu nhỏ cho phép chúng tôi đi vào những nơi rất khó tiếp cận. “Một trong những hạn chế của hàn quỹ đạo là liệu chúng ta có đầu phù hợp cho một khớp cụ thể hay không. Nhưng ngày nay, bạn cũng có thể quấn dây xích quanh đường ống đang hàn. Thợ hàn có thể đi dây chuyền và hầu như không có giới hạn về kích thước của mối hàn. Bạn có thể thực hiện được. Tôi đã thấy một số máy hàn ống 20”. Những gì những cỗ máy này có thể làm ngày nay thật ấn tượng.”
Xem xét các yêu cầu về độ sạch, số lượng mối hàn cần thiết và độ dày thành thấp, hàn quỹ đạo là lựa chọn hợp lý cho loại dự án này. Khi làm việc với đường ống điều khiển luồng khí, Hammer thường hàn thép không gỉ 316L.
“Sau đó mọi thứ trở nên rất mỏng manh. Chúng ta đang nói về việc hàn kim loại mỏng. Với hàn thủ công, chỉ cần điều chỉnh một chút cũng có thể khiến mối hàn bị đứt. Đó là lý do tại sao chúng tôi thích sử dụng các đầu hàn quỹ đạo, nơi chúng tôi có thể khoan qua từng phần của ống hàn và làm cho nó trở nên hoàn hảo trước khi đưa bộ phận đó vào. Chúng tôi giảm công suất xuống một mức nhất định để biết khi nào chúng tôi đặt bộ phận đó vào. nó sẽ hoàn hảo. Bằng tay, sự thay đổi được thực hiện bằng mắt và nếu chúng ta đạp quá nhiều, nó có thể xuyên qua vật liệu.”
Công việc bao gồm hàng trăm mối hàn phải giống hệt nhau. Máy hàn quỹ đạo được sử dụng cho công việc này sẽ hoàn thành mối hàn trong ba phút; khi Hammer chạy ở tốc độ tối đa, nó có thể hàn thủ công cùng một ống thép không gỉ trong khoảng một phút.
“Tuy nhiên, chiếc xe không hề giảm tốc độ. Đầu tiên, bạn chạy nó ở tốc độ tối đa vào buổi sáng và đến cuối ngày nó vẫn chạy ở tốc độ tối đa,” Hammer nói. “Lần đầu tiên tôi chạy nó ở tốc độ tối đa vào buổi sáng, nhưng cuối cùng thì không được.”
Việc ngăn chặn các chất gây ô nhiễm xâm nhập vào ống thép không gỉ là rất quan trọng, đó là lý do tại sao quá trình hàn có độ tinh khiết cao trong ngành bán dẫn thường được thực hiện trong phòng sạch, môi trường được kiểm soát nhằm ngăn chặn các chất gây ô nhiễm xâm nhập vào khu vực hàn.
Hammer sử dụng cùng một loại vonfram đã được mài sẵn trong đèn pin của mình như Orbiter. Trong khi argon tinh khiết cung cấp khả năng thanh lọc bên ngoài và bên trong cho hàn thủ công và hàn quỹ đạo, hàn quỹ đạo cũng được hưởng lợi từ việc thực hiện trong một không gian hạn chế. Khi vonfram được giải phóng, vỏ bọc sẽ lấp đầy khí và bảo vệ mối hàn khỏi quá trình oxy hóa. Khi sử dụng mỏ hàn thủ công, khí chỉ được cung cấp cho một bên của ống hàn.
Các mối hàn quỹ đạo thường sạch hơn vì khí bao phủ đường ống lâu hơn. Khi quá trình hàn bắt đầu, argon sẽ bảo vệ cho đến khi người thợ hàn hài lòng rằng mối hàn đủ lạnh.
Axenics hợp tác với một số khách hàng sử dụng năng lượng thay thế sản xuất pin nhiên liệu hydro cho nhiều loại phương tiện. Ví dụ, một số xe nâng trong nhà sử dụng pin nhiên liệu hydro để ngăn chặn các sản phẩm phụ hóa học phá hủy nguồn cung cấp thực phẩm. Sản phẩm phụ duy nhất của pin nhiên liệu hydro là nước.
Một trong những khách hàng có những yêu cầu giống như một nhà sản xuất chất bán dẫn, chẳng hạn như độ sạch và độ đồng đều của mối hàn. Anh muốn sử dụng inox 321 để hàn tường mỏng. Tuy nhiên, công việc liên quan đến việc chế tạo một ống góp nguyên mẫu với nhiều dãy van, mỗi dãy van nhô ra theo một hướng khác nhau, nên có rất ít chỗ để hàn.
Một máy hàn quỹ đạo phù hợp cho công việc này sẽ có giá khoảng 2.000 USD và sẽ được sử dụng để chế tạo một số lượng nhỏ các bộ phận với chi phí ước tính là 250 USD. Nó không có ý nghĩa về mặt tài chính. Tuy nhiên, Hammer có giải pháp kết hợp hàn thủ công và hàn quỹ đạo.
Hammer nói: “Trong trường hợp này, tôi sẽ sử dụng bàn xoay. “Nó thực sự giống như hàn quỹ đạo, nhưng bạn xoay ống chứ không phải điện cực vonfram xung quanh ống. Mình sử dụng mỏ hàn cầm tay nhưng có thể kẹp vào ê-tô ở đúng vị trí để giữ cho tay mình…tự do nên tay người không thể làm hỏng mối hàn do lắc, lắc. Điều này giúp loại bỏ hầu hết yếu tố lỗi của con người. Nó không lý tưởng như hàn quỹ đạo vì nó không ở trong nhà, nhưng kiểu hàn này có thể được thực hiện trong môi trường phòng sạch để loại bỏ các chất gây ô nhiễm.”
Trong khi công nghệ hàn quỹ đạo đảm bảo độ sạch và khả năng lặp lại, Hammer và các thợ hàn đồng nghiệp của anh biết rằng tính toàn vẹn của mối hàn là rất quan trọng để ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động do các khuyết tật hàn. Công ty sử dụng thử nghiệm không phá hủy (ND) và đôi khi thử nghiệm phá hủy đối với tất cả các mối hàn quỹ đạo.
Hammer cho biết: “Mỗi mối hàn mà chúng tôi thực hiện đều được xác minh bằng trực quan. “Sau đó, các mối hàn được kiểm tra bằng máy quang phổ helium. Tùy thuộc vào đặc điểm kỹ thuật hoặc yêu cầu của khách hàng, một số mối hàn được kiểm tra bằng chụp X quang. Việc thử nghiệm mang tính hủy diệt cũng có thể thực hiện được.”
Kiểm tra phá hủy có thể bao gồm kiểm tra độ bền kéo để xác định độ bền kéo cuối cùng của mối hàn. Để đo ứng suất tối đa mà mối hàn trên vật liệu như thép không gỉ 316L có thể chịu được trước khi hỏng, thử nghiệm kéo căng và kéo căng kim loại đến điểm đứt.
Các mối hàn tiêu dùng năng lượng thay thế đôi khi phải được kiểm tra không phá hủy bằng siêu âm trên các mối hàn của các bộ phận pin nhiên liệu hydro của bộ trao đổi nhiệt ba được sử dụng trong các máy và phương tiện sử dụng năng lượng thay thế.
“Đây là một cuộc thử nghiệm quan trọng vì hầu hết các bộ phận chúng tôi vận chuyển đều chứa các loại khí nguy hiểm tiềm tàng. Điều rất quan trọng đối với chúng tôi và khách hàng của chúng tôi là thép không gỉ phải hoàn hảo và không bị rò rỉ,” Hammer nói.
Tạp chí Ống & Ống năm 1990 Tạp chí Tube & Pipe trở thành tạp chí đầu tiên dành riêng cho ngành ống kim loại vào năm 1990. Tạp chí Tube & Pipe trở thành tạp chí đầu tiên dành riêng cho ngành ống kim loại vào năm 1990. Ngày nay, nó vẫn là ấn phẩm công nghiệp duy nhất ở Bắc Mỹ và đã trở thành nguồn thông tin đáng tin cậy nhất cho các chuyên gia về tẩu.
Giờ đây với quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số FABRICATOR, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên có giá trị trong ngành.
Phiên bản kỹ thuật số của The Tube & Pipe Journal hiện hoàn toàn có thể truy cập được, giúp bạn dễ dàng truy cập vào các tài nguyên có giá trị trong ngành.
Có quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào Tạp chí STAMPING, giới thiệu công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức trong ngành cho thị trường dập kim loại.
Giờ đây với quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào The Fabricator en Español, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên có giá trị trong ngành.