Tot i que la tecnologia de soldadura orbital no és nova, continua evolucionant, fent-se més potent i versàtil, sobretot pel que fa a la soldadura de canonades. Una entrevista amb Tom Hammer, un soldador expert d'Axenics a Middleton, Massachusetts, revela les moltes maneres en què aquesta tècnica es pot utilitzar per resoldre problemes de soldadura difícils. Imatge cortesia d'Axenics
La soldadura orbital ha existit des de fa uns 60 anys, afegint automatització al procés GMAW. Aquest és un mètode pràctic i fiable per realitzar soldadures múltiples, tot i que alguns fabricants i OEM encara no han utilitzat la potència dels soldadors orbitals, confiant en la soldadura manual o altres estratègies per unir tubs metàl·lics.
Els principis de la soldadura orbital han existit des de fa dècades, però les capacitats dels nous soldadors orbitals els converteixen en una eina més potent en el conjunt d'eines d'un soldador, ja que ara molts tenen funcions "intel·ligents" per facilitar la programació i el processament abans de la soldadura real.Comenceu amb ajustos ràpids i precisos per garantir unes soldadures consistents, pures i fiables.
L'equip de soldadors d'Axenics a Middleton, Massachusetts, és un fabricant de components per contracte que guia molts dels seus clients en pràctiques de soldadura orbital si existeixen els elements adequats per a la feina.
"Si és possible, volíem eliminar l'element humà de la soldadura, ja que els soldadors orbitals generalment produeixen soldadures de major qualitat", diu Tom Hammer, un soldador especialitzat d'Axenics.
Tot i que la soldadura més antiga es va realitzar fa 2000 anys, la soldadura moderna és un procés extremadament avançat que forma part d'altres tecnologies i processos moderns. Per exemple, la soldadura orbital es pot utilitzar per crear els sistemes de canonades d'alta puresa que s'utilitzen per produir hòsties de semiconductors que s'incorporen bàsicament a tota l'electrònica actual.
Un dels clients d'Axenics forma part d'aquesta cadena de subministrament. Va buscar un fabricant contractat per ajudar a ampliar la seva capacitat de producció, específicament creant i instal·lant canals nets d'acer inoxidable que permeten que els gasos passin pel procés de fabricació de les hòsties.
Tot i que les unitats de soldadura orbital i les taules rotatives amb pinces de torxa estan disponibles per a la majoria de treballs tubulars a Axenics, aquestes no impedeixen la soldadura manual ocasional.
Hammer i l'equip de soldadura van revisar els requisits del client i van fer preguntes, tenint en compte els factors de cost i temps:
Els soldadors orbitals tancats rotatius utilitzats per Hammer són Swagelok M200 i Arc Machines Model 207A. Poden contenir tubs d'1/16 a 4 polzades.
"Els microcapçals ens permeten entrar en llocs molt estrets", va dir. "Una limitació de la soldadura orbital és si tenim un cap que s'ajusti a una articulació específica.Però avui també podeu embolicar una cadena al voltant de la canonada que esteu soldant.El soldador pot passar per la cadena i, bàsicament, no hi ha límit a la mida de les soldadures que podeu realitzar..He vist algunes configuracions que fan soldadura a 20″.Pipa.És impressionant el que poden fer aquestes màquines avui dia".
Tenint en compte els requisits de puresa, el nombre de soldadures necessàries i el gruix de la paret prima, la soldadura orbital és una opció intel·ligent per a aquest tipus de projectes. Per al treball de canonades de control del procés de flux d'aire, Hammer solda amb freqüència acer inoxidable 316L.
"És llavors quan es torna molt subtil.Estem parlant de soldadura sobre metall prim paper.Amb la soldadura manual, el més petit ajust pot trencar la soldadura.És per això que ens agrada utilitzar un capçal de soldadura orbital, on podem marcar cada part del tub i fer-lo perfecte abans de posar-hi la peça.Reduïm la potència a una quantitat específica perquè sabem que quan hi posem la peça serà perfecta.A mà, el canvi es fa a ull, i si pedalem massa, pot penetrar directament a través del material".
El treball consta de centenars de soldadures que han de ser idèntiques. El soldador orbital utilitzat per a aquest treball realitza una soldadura en tres minuts;quan Hammer funciona a la màxima velocitat, pot soldar manualment el mateix tub d'acer inoxidable en aproximadament un minut.
"No obstant això, la màquina no s'està alentint.L'executeu a la velocitat màxima a primera hora del matí i, al final del dia, encara funciona a la velocitat màxima ", va dir Hammer."El faig funcionar a la velocitat màxima a primera hora del matí, però al final, no és així".
Evitar que els contaminants entrin en tubs d'acer inoxidable és fonamental, i és per això que la soldadura d'alta puresa a la indústria dels semiconductors es realitza sovint en una sala blanca, un entorn controlat que evita que els contaminants entrin a la zona de soldadura.
Hammer utilitza el mateix tungstè pre-esmolat a les seves torxes de mà que utilitza a l'Orbiter. Mentre que l'argó pur proporciona purga externa i interna en soldadura manual i orbital, la soldadura amb màquines orbitals també es beneficia de realitzar-se en un espai tancat. Quan surt el tungstè, la closca s'omple de gas i protegeix la soldadura d'un costat a l'oxidació. tub que s'està soldant actualment.
Les soldadures orbitals són generalment més netes perquè el gas cobreix el tub més temps. Un cop comença la soldadura, l'argó proporciona protecció fins que el soldador està segur que la soldadura està prou freda.
Axenics treballa amb una sèrie de clients d'energia alternativa que fabriquen les piles de combustible d'hidrogen que alimenten diversos vehicles. Per exemple, alguns carretons elevadors construïts per a ús interior depenen de les piles de combustible d'hidrogen per evitar que els subproductes químics destrueixin les reserves comestibles. L'únic subproducte d'una pila de combustible d'hidrogen és l'aigua.
Un dels clients tenia molts dels mateixos requisits que un fabricant de semiconductors, com ara la puresa i la consistència de la soldadura. Vol utilitzar acer inoxidable 321 per a la soldadura de parets primes. No obstant això, el treball va ser prototipar un col·lector amb múltiples bancs de vàlvules, cadascun sobresortint en una direcció diferent, deixant poc espai per a la soldadura.
Un soldador orbital adequat per a la feina costa uns 2.000 dòlars, i es pot utilitzar per fer un petit nombre de peces, amb un cost estimat de 250 dòlars. No té sentit econòmicament. No obstant això, Hammer té una solució que combina tècniques de soldadura manual i orbital.
"En aquest cas, faria servir una taula giratòria", diu Hammer. "En realitat, és la mateixa acció que un soldador orbital, però esteu fent girar el tub, no l'elèctrode de tungstè al voltant del tub.Utilitzo la meva torxa de mà, però puc mantenir la meva torxa al seu lloc amb un torn de torxa col·locat de manera que no tingui les mans lliures perquè la soldadura no es faci malbé per sacsejades o sacsejades de la mà humana.Això elimina gran part del factor d'error humà.No és tan perfecte com la soldadura orbital perquè no es troba en un entorn tancat, però aquest tipus de soldadura es pot fer en un entorn de sala neta per eliminar contaminants.
Tot i que la tecnologia de soldadura orbital ofereix puresa i repetibilitat, Hammer i els seus companys soldadors saben que la integritat de la soldadura és fonamental per prevenir el temps d'inactivitat a causa de fallades de soldadura. L'empresa utilitza proves no destructives (NDT) i, de vegades, proves destructives, per a totes les soldadures orbitals.
"Cada soldadura que fem es confirma visualment", diu Hammer. "Després, les soldadures es posen a prova amb un espectròmetre d'heli.Segons l'especificació o els requisits del client, algunes soldadures són provades radiogràficament.Les proves destructives també són una opció".
Les proves destructives poden incloure proves de resistència a la tracció per determinar la resistència a la tracció màxima de la soldadura. Per mesurar la tensió màxima que pot suportar una soldadura en un material com l'acer inoxidable 316L abans de fallar, la prova estira i estira el metall fins al seu punt de ruptura.
De vegades, les soldadures dels clients d'energia alternativa se sotmeten a proves no destructives ultrasòniques en soldadures de components de piles de combustible d'hidrogen d'intercanviador de calor de tres canals utilitzades en maquinària i vehicles d'energia alternativa.
"Aquesta és una prova crítica perquè la majoria dels components que enviem tenen gasos potencialment perillosos que els hi passen.És molt important per a nosaltres i els nostres clients que l'acer inoxidable sigui impecable, amb zero punts de fuita", diu Hammer.
Tube & Pipe Journal es va convertir en la primera revista dedicada a servir la indústria de les canonades metàl·liques l'any 1990. Avui dia, segueix sent l'única publicació d'Amèrica del Nord dedicada a la indústria i s'ha convertit en la font d'informació més fiable per als professionals de les canonades.
Ara amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, accés fàcil a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal és ara totalment accessible i ofereix un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Gaudeix d'accés complet a l'edició digital de STAMPING Journal, que ofereix els últims avenços tecnològics, bones pràctiques i notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara amb accés complet a l'edició digital de The Fabricator en Español, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.