Selvom orbital svejseteknologi ikke er ny, fortsætter den med at udvikle sig og bliver mere kraftfuld og alsidig, især når det kommer til rørsvejsning. Et interview med Tom Hammer, en dygtig svejser fra Axenics i Middleton, Massachusetts, afslører de mange måder, hvorpå denne teknik kan bruges til at løse vanskelige svejseproblemer. Billedet udlånt af Axenics
Orbitalsvejsning har eksisteret i omkring 60 år, hvilket tilføjer automatisering til GMAW-processen. Dette er en pålidelig, praktisk metode til at udføre flere svejsninger, selvom nogle OEM'er og producenter endnu ikke har brugt kraften fra orbitalsvejsere, idet de er afhængige af håndsvejsning eller andre strategier til at forbinde metalrør.
Principperne for orbitalsvejsning har eksisteret i årtier, men de nye orbitalsvejseres muligheder gør dem til et mere kraftfuldt værktøj i en svejsers værktøjssæt, da mange nu har "smarte" funktioner, der gør det nemmere at programmere og bearbejde før egentlig svejsning.Start med hurtige, præcise justeringer for at sikre ensartede, rene og pålidelige svejsninger.
Axenics' team af svejsere i Middleton, Massachusetts, er en kontraktkomponentproducent, der vejleder mange af sine kunder i orbitalsvejsningspraksis, hvis de rigtige elementer findes til jobbet.
"Hvor det var muligt, ønskede vi at eliminere det menneskelige element i svejsning, da orbitalsvejsere generelt producerer svejsninger af højere kvalitet," siger Tom Hammer, en dygtig svejser hos Axenics.
Selvom den tidligste svejsning blev udført for 2000 år siden, er moderne svejsning en ekstremt avanceret proces, der er integreret i andre moderne teknologier og processer. For eksempel kan orbitalsvejsning bruges til at skabe de højrente rørsystemer, der bruges til at producere halvlederwafere, der går ind i stort set al elektronik i dag.
En af Axenics' kunder er en del af denne forsyningskæde. Den opsøgte en kontraktproducent til at hjælpe med at udvide sin produktionskapacitet, specielt ved at skabe og installere rene rustfri stålkanaler, der tillader gasser at passere gennem waferfremstillingsprocessen.
Mens orbitale svejseenheder og roterende borde med brænderklemmer er tilgængelige til de fleste rørformede opgaver hos Axenics, udelukker disse ikke lejlighedsvis håndsvejsning.
Hammer og svejseteamet gennemgik kundens krav og stillede spørgsmål under hensyntagen til omkostninger og tidsfaktorer:
De roterende lukkede orbitalsvejsere, der bruges af Hammer, er Swagelok M200 og Arc Machines Model 207A. De kan holde 1/16 til 4 tommer rør.
"Mikrohoveder giver os mulighed for at komme ind på meget snævre steder," sagde han. "En begrænsning ved orbitalsvejsning er, om vi har et hoved, der passer til en bestemt samling.Men i dag kan du også vikle en kæde omkring det rør, du svejser.Svejseren kan gå over kæden, og der er stort set ingen grænser for størrelsen af ​​svejsninger, du kan udføre..Jeg har set nogle opsætninger, der gør svejsning på 20″.Rør.Det er imponerende, hvad disse maskiner kan i dag.”
I betragtning af renhedskravene, antallet af krævede svejsninger og den tynde vægtykkelse er orbitalsvejsning et smart valg til denne type projekt. Til rørarbejde med luftstrømsprocesstyring svejser Hammer ofte på 316L rustfrit stål.
"Det er, når det bliver virkelig subtilt.Vi taler om svejsning på papirtyndt metal.Ved håndsvejsning kan den mindste justering bryde svejsningen.Derfor kan vi godt lide at bruge et orbitalt svejsehoved, hvor vi kan slå hver del af røret ind og gøre det perfekt, inden vi sætter delen i det.Vi skruer ned for strømmen til en bestemt mængde, så vi ved, at når vi sætter delen deri, vil den være perfekt.I hånden sker ændringen med øjet, og hvis vi træder for meget i pedalerne, kan den trænge direkte gennem materialet."
Jobbet består af hundredvis af svejsninger, der skal være identiske. Orbitalsvejseren, der bruges til dette job, laver en svejsning på tre minutter;når Hammer præsterer med tophastighed, kan han manuelt svejse det samme rustfri stålrør på cirka et minut.
“Maskinen sænker dog ikke farten.Du kører den med max hastighed først om morgenen, og ved udgangen af ​​dagen kører den stadig med max hastighed,” sagde Hammer."Jeg kører den med maksimal hastighed først om morgenen, men i sidste ende er det ikke tilfældet."
At forhindre forurenende stoffer i at trænge ind i rustfri stålrør er kritisk, hvorfor højrenhedslodning i halvlederindustrien ofte udføres i et renrum, et kontrolleret miljø, der forhindrer forurenende stoffer i at trænge ind i det loddede område.
Hammer bruger den samme forslebne wolfram i sine håndbrændere, som han bruger i Orbiteren. Mens ren argon giver ekstern og indvendig udrensning ved manuel og orbital svejsning, har svejsning med orbital maskiner også fordel af at blive udført i et lukket rum. Når wolframen kommer ud, fyldes skallen med gas og beskytter gassen fra den ene side til den ene side af karret. e, der er ved at blive svejset.
Orbitalsvejsninger er generelt renere, fordi gassen dækker røret længere. Når svejsningen begynder, giver argon beskyttelse, indtil svejseren er sikker på, at svejsningen er kold nok.
Axenics samarbejder med en række alternative energikunder, som fremstiller brintbrændselscellerne, der driver en række forskellige køretøjer. For eksempel er nogle gaffeltrucks bygget til indendørs brug afhængige af brintbrændselsceller for at forhindre kemiske biprodukter i at ødelægge spiselige lagre. Det eneste biprodukt af en brintbrændselscelle er vand.
En af kunderne havde mange af de samme krav som en halvlederproducent, såsom svejsningens renhed og konsistens. Den ønsker at bruge 321 rustfrit stål til tyndvægssvejsning. Arbejdet gik dog ud på at lave en prototype af en manifold med flere ventilbanker, der hver rager ud i en anden retning, hvilket efterlader lidt plads til svejsning.
En orbitalsvejser, der er egnet til opgaven, koster omkring $2.000, og den kan bruges til at lave et lille antal dele med en anslået pris på $250. Det giver ikke mening økonomisk. Men Hammer har en løsning, der kombinerer manuelle og orbitale svejseteknikker.
"I dette tilfælde ville jeg bruge et roterende bord," siger Hammer. "Det er faktisk den samme handling som en orbitalsvejser, men du drejer røret, ikke wolframelektroden rundt om røret.Jeg bruger min håndbrænder, men jeg kan holde min brænder på plads med en skruestik, der er placeret, så den er håndfri, så svejsningen ikke bliver beskadiget af, at mennesker ryster eller ryster.Dette eliminerer meget af den menneskelige fejlfaktor.Det er ikke så perfekt som orbitalsvejsning, fordi det ikke er i et lukket miljø, men denne type svejsning kan udføres i et rent rumsmiljø for at eliminere forurenende stoffer."
Mens orbital svejseteknologi tilbyder renhed og repeterbarhed, ved Hammer og hans kolleger svejsere, at svejseintegritet er afgørende for at forhindre nedetid på grund af svejsefejl. Virksomheden bruger ikke-destruktiv testning (NDT), og nogle gange destruktiv testning, til alle orbitale svejsninger.
"Hver svejsning, vi laver, bekræftes visuelt," siger Hammer. "Derefter testes svejsningerne med et heliumspektrometer.Afhængigt af specifikationen eller kundens krav er nogle svejsninger radiografisk testet.Destruktiv test er også en mulighed.”
Destruktiv testning kan omfatte trækstyrketestning for at bestemme svejsningens ultimative trækstyrke. For at måle den maksimale belastning, en svejsning på et materiale som 316L rustfrit stål kan modstå før fejl, strækker testen og strækker metallet til dets bristepunkt.
Svejsninger fra kunder med alternativ energi udsættes nogle gange for ikke-destruktiv ultralydstest på komponentsvejsninger af tre-kanals varmeveksler-brintbrændselsceller, der anvendes i alternativ energi maskiner og køretøjer.
"Dette er en kritisk test, fordi de fleste af de komponenter, vi sender, har potentielt farlige gasser, der passerer gennem dem.Det er meget vigtigt for os og vores kunder, at det rustfrie stål er fejlfrit med nul lækagepunkter,” siger Hammer.
Tube & Pipe Journal blev det første magasin dedikeret til at betjene metalrørindustrien i 1990. I dag er det fortsat den eneste publikation i Nordamerika, der er dedikeret til industrien og er blevet den mest pålidelige kilde til information for rørfagfolk.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af FABRICATOR, nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Nyd fuld adgang til den digitale udgave af STAMPING Journal, som giver de seneste teknologiske fremskridt, bedste praksis og industrinyheder til metalstemplingsmarkedet.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The Fabricator en Español, nem adgang til værdifulde industriressourcer.