Αν και η τεχνολογία της τροχιακής συγκόλλησης δεν είναι νέα, συνεχίζει να εξελίσσεται, να γίνεται πιο ισχυρή και ευέλικτη, ειδικά όταν πρόκειται για τη συγκόλληση σωλήνων. Μια συνέντευξη με τον Tom Hammer, έναν εξειδικευμένο συγκολλητή της Axenics στο Middleton της Μασαχουσέτης, αποκαλύπτει τους πολλούς τρόπους με τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτή η τεχνική για την επίλυση δύσκολων προβλημάτων συγκόλλησης. Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά της Axenics
Η τροχιακή συγκόλληση υπάρχει εδώ και περίπου 60 χρόνια, προσθέτοντας αυτοματισμό στη διαδικασία GMAW. Αυτή είναι μια αξιόπιστη, πρακτική μέθοδος εκτέλεσης πολλαπλών συγκολλήσεων, αν και ορισμένοι κατασκευαστές OEM και κατασκευαστές δεν έχουν χρησιμοποιήσει ακόμη τη δύναμη των τροχιακών συγκολλητών, βασιζόμενοι στη συγκόλληση με το χέρι ή άλλες στρατηγικές για τη σύνδεση μεταλλικών σωλήνων.
Οι αρχές της τροχιακής συγκόλλησης υπάρχουν εδώ και δεκαετίες, αλλά οι δυνατότητες των νέων τροχιακών συγκολλητών τους καθιστούν πιο ισχυρό εργαλείο στην εργαλειοθήκη ενός συγκολλητή, καθώς πολλοί έχουν πλέον «έξυπνα» χαρακτηριστικά για να διευκολύνουν τον προγραμματισμό και την επεξεργασία πριν από την πραγματική συγκόλληση.Ξεκινήστε με γρήγορες, ακριβείς ρυθμίσεις για να εξασφαλίσετε συνεπείς, καθαρές και αξιόπιστες συγκολλήσεις.
Η ομάδα συγκολλητών της Axenics στο Middleton της Μασαχουσέτης είναι ένας κατασκευαστής εξαρτημάτων με σύμβαση που καθοδηγεί πολλούς από τους πελάτες της σε πρακτικές τροχιακής συγκόλλησης εάν υπάρχουν τα κατάλληλα στοιχεία για τη δουλειά.
«Όπου ήταν δυνατόν, θέλαμε να εξαλείψουμε το ανθρώπινο στοιχείο στη συγκόλληση, καθώς οι τροχιακοί συγκολλητές παράγουν γενικά συγκολλήσεις υψηλότερης ποιότητας», λέει ο Tom Hammer, ένας εξειδικευμένος συγκολλητής στην Axenics.
Αν και η παλαιότερη συγκόλληση πραγματοποιήθηκε πριν από 2000 χρόνια, η σύγχρονη συγκόλληση είναι μια εξαιρετικά προηγμένη διαδικασία που αποτελεί αναπόσπαστο μέρος άλλων σύγχρονων τεχνολογιών και διεργασιών.
Ένας από τους πελάτες της Axenics είναι μέρος αυτής της αλυσίδας εφοδιασμού. Αναζήτησε έναν κατασκευαστή που θα συμβάλει στην επέκταση της παραγωγικής του ικανότητας, ειδικά δημιουργώντας και εγκαθιστώντας καθαρά κανάλια από ανοξείδωτο χάλυβα που επιτρέπουν στα αέρια να περνούν από τη διαδικασία κατασκευής πλακιδίων.
Ενώ οι τροχιακές μονάδες συγκόλλησης και τα περιστροφικά τραπέζια με σφιγκτήρες πυρσού είναι διαθέσιμα για τις περισσότερες σωληνοειδείς εργασίες στην Axenics, αυτά δεν αποκλείουν την περιστασιακή συγκόλληση με το χέρι.
Ο Hammer και η ομάδα συγκόλλησης εξέτασαν τις απαιτήσεις του πελάτη και έκαναν ερωτήσεις, λαμβάνοντας υπόψη τους παράγοντες κόστους και χρόνου:
Οι περιστροφικοί κλειστοί τροχιακοί συγκολλητές που χρησιμοποιεί η Hammer είναι η Swagelok M200 και η Arc Machines Model 207A. Μπορούν να χωρέσουν σωλήνες 1/16 έως 4 ιντσών.
«Οι μικροκεφαλές μας επιτρέπουν να μπαίνουμε σε πολύ στενά σημεία», είπε. «Ένας περιορισμός της τροχιακής συγκόλλησης είναι αν έχουμε μια κεφαλή που ταιριάζει σε μια συγκεκριμένη άρθρωση.Αλλά σήμερα, μπορείτε επίσης να τυλίξετε μια αλυσίδα γύρω από τον σωλήνα που συγκολλάτε.Ο συγκολλητής μπορεί να περάσει πάνω από την αλυσίδα και ουσιαστικά δεν υπάρχει όριο στο μέγεθος των συγκολλήσεων που μπορείτε να εκτελέσετε..Έχω δει κάποιες ρυθμίσεις που κάνουν συγκόλληση σε 20″.Σωλήνας.Είναι εντυπωσιακό αυτό που μπορούν να κάνουν αυτά τα μηχανήματα σήμερα».
Λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις καθαρότητας, τον αριθμό των απαιτούμενων συγκολλήσεων και το πάχος λεπτού τοιχώματος, η τροχιακή συγκόλληση είναι μια έξυπνη επιλογή για αυτόν τον τύπο έργου. Για εργασίες σωληνώσεων ελέγχου της διαδικασίας ροής αέρα, το Hammer συγκολλά συχνά σε ανοξείδωτο χάλυβα 316L.
«Τότε είναι που γίνεται πολύ λεπτό.Μιλάμε για συγκόλληση σε χαρτί λεπτό μέταλλο.Με τη συγκόλληση με το χέρι, η παραμικρή ρύθμιση μπορεί να σπάσει τη συγκόλληση.Γι' αυτό μας αρέσει να χρησιμοποιούμε μια τροχιακή κεφαλή συγκόλλησης, όπου μπορούμε να καλέσουμε κάθε μέρος του σωλήνα και να το κάνουμε τέλειο πριν βάλουμε το εξάρτημα σε αυτόν.Μειώνουμε την τροφοδοσία σε ένα συγκεκριμένο ποσό, ώστε να ξέρουμε ότι όταν βάλουμε το εξάρτημα εκεί θα είναι τέλειο.Με το χέρι, η αλλαγή γίνεται με το μάτι και αν κάνουμε πολύ πετάλι, μπορεί να διεισδύσει απευθείας στο υλικό.»
Η εργασία αποτελείται από εκατοντάδες συγκολλήσεις που πρέπει να είναι πανομοιότυπες. Ο τροχιακός συγκολλητής που χρησιμοποιείται για αυτήν την εργασία κάνει μια συγκόλληση σε τρία λεπτά.όταν ο Hammer εκτελεί στην τελική ταχύτητα, μπορεί να συγκολλήσει χειροκίνητα τον ίδιο σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα σε περίπου ένα λεπτό.
«Ωστόσο, το μηχάνημα δεν επιβραδύνει.Το τρέχεις με τη μέγιστη ταχύτητα το πρώτο πράγμα το πρωί, και μέχρι το τέλος της ημέρας, εξακολουθεί να λειτουργεί με τη μέγιστη ταχύτητα», είπε ο Hammer.«Το τρέχω με τη μέγιστη ταχύτητα το πρώτο πράγμα το πρωί, αλλά τελικά δεν είναι έτσι».
Η αποτροπή εισόδου ρύπων σε σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα είναι κρίσιμη, γι' αυτό η συγκόλληση υψηλής καθαρότητας στη βιομηχανία ημιαγωγών πραγματοποιείται συχνά σε καθαρό δωμάτιο, ένα ελεγχόμενο περιβάλλον που αποτρέπει την είσοδο ρύπων στην περιοχή συγκόλλησης.
Ο Hammer χρησιμοποιεί τους ίδιους προ-ακονισμένους πυρσούς βολφραμίου που χρησιμοποιεί στο Orbiter. Ενώ το καθαρό αργό παρέχει εξωτερικό και εσωτερικό καθαρισμό σε χειροκίνητη και τροχιακή συγκόλληση, η συγκόλληση με τροχιακά μηχανήματα επωφελείται επίσης από την εκτέλεση σε κλειστό χώρο. Όταν το βολφράμιο βγαίνει, το κέλυφος γεμίζει με αέριο και προστατεύει από την οξείδωση μόνο από την πλευρά του αερίου. ο σωλήνας που συγκολλάται αυτήν τη στιγμή.
Οι τροχιακές συγκολλήσεις είναι γενικά πιο καθαρές επειδή το αέριο καλύπτει περισσότερο τον σωλήνα. Μόλις ξεκινήσει η συγκόλληση, το αργό παρέχει προστασία έως ότου ο συγκολλητής βεβαιωθεί ότι η συγκόλληση είναι αρκετά κρύα.
Η Axenics συνεργάζεται με αρκετούς πελάτες εναλλακτικής ενέργειας που κατασκευάζουν κυψέλες καυσίμου υδρογόνου που τροφοδοτούν μια ποικιλία οχημάτων. Για παράδειγμα, ορισμένα περονοφόρα ανυψωτικά που κατασκευάζονται για εσωτερική χρήση βασίζονται σε κυψέλες καυσίμου υδρογόνου για να εμποδίζουν τα χημικά υποπροϊόντα να καταστρέφουν τα βρώσιμα αποθέματα. Το μόνο υποπροϊόν μιας κυψέλης καυσίμου υδρογόνου είναι το νερό.
Ένας από τους πελάτες είχε πολλές από τις ίδιες απαιτήσεις με έναν κατασκευαστή ημιαγωγών, όπως καθαρότητα και συνέπεια συγκόλλησης. Θέλει να χρησιμοποιήσει ανοξείδωτο χάλυβα 321 για συγκόλληση λεπτών τοιχωμάτων. Ωστόσο, η εργασία ήταν η δημιουργία πρωτοτύπων μιας πολλαπλής με πολλές τράπεζες βαλβίδων, καθεμία από τις οποίες προεξείχε σε διαφορετική κατεύθυνση, αφήνοντας λίγο χώρο για συγκόλληση.
Ένας τροχιακός συγκολλητής κατάλληλος για τη δουλειά κοστίζει περίπου 2.000 $ και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μικρού αριθμού εξαρτημάτων, με εκτιμώμενο κόστος 250 $. Δεν έχει νόημα οικονομικά. Ωστόσο, η Hammer έχει μια λύση που συνδυάζει τεχνικές χειροκίνητης και τροχιακής συγκόλλησης.
«Σε αυτή την περίπτωση, θα χρησιμοποιούσα ένα περιστροφικό τραπέζι», λέει ο Hammer. Στην πραγματικότητα είναι η ίδια δράση με έναν τροχιακό συγκολλητή, αλλά περιστρέφετε τον σωλήνα, όχι το ηλεκτρόδιο βολφραμίου γύρω από τον σωλήνα.Χρησιμοποιώ τον φακό χεριών μου, αλλά μπορώ να κρατήσω τον φακό μου στη θέση του με μια μέγγενη Τοποθετημένη έτσι ώστε να είναι hands-free, ώστε η συγκόλληση να μην καταστραφεί από το κούνημα ή το κούνημα του ανθρώπινου χεριού.Αυτό εξαλείφει μεγάλο μέρος του παράγοντα ανθρώπινου σφάλματος.Δεν είναι τόσο τέλεια όσο η τροχιακή συγκόλληση επειδή δεν είναι σε κλειστό περιβάλλον, αλλά αυτός ο τύπος συγκόλλησης μπορεί να γίνει σε περιβάλλον καθαρού δωματίου για την εξάλειψη των ρύπων.»
Ενώ η τεχνολογία τροχιακής συγκόλλησης προσφέρει καθαρότητα και επαναληψιμότητα, ο Hammer και οι συνάδελφοί του συγκολλητές γνωρίζουν ότι η ακεραιότητα της συγκόλλησης είναι κρίσιμη για την αποφυγή διακοπής λειτουργίας λόγω αστοχιών συγκόλλησης. Η εταιρεία χρησιμοποιεί μη καταστροφικές δοκιμές (NDT) και μερικές φορές καταστροφικές δοκιμές για όλες τις τροχιακές συγκολλήσεις.
«Κάθε συγκόλληση που κάνουμε επιβεβαιώνεται οπτικά», λέει ο Hammer. «Στη συνέχεια, οι συγκολλήσεις ελέγχονται με φασματόμετρο ηλίου.Ανάλογα με τις προδιαγραφές ή τις απαιτήσεις του πελάτη, ορισμένες συγκολλήσεις ελέγχονται ακτινογραφικά.Οι καταστροφικές δοκιμές είναι επίσης μια επιλογή».
Οι καταστροφικές δοκιμές μπορεί να περιλαμβάνουν δοκιμή αντοχής σε εφελκυσμό για τον προσδιορισμό της τελικής αντοχής σε εφελκυσμό της συγκόλλησης. Για να μετρηθεί η μέγιστη τάση που μπορεί να αντέξει μια συγκόλληση σε ένα υλικό όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας 316L πριν από την αστοχία, η δοκιμή τεντώνει και τεντώνει το μέταλλο μέχρι το σημείο θραύσης του.
Συγκολλήσεις από πελάτες εναλλακτικής ενέργειας μερικές φορές υποβάλλονται σε υπερηχητικές μη καταστροφικές δοκιμές σε συγκολλήσεις εξαρτημάτων κυψελών καυσίμου υδρογόνου τριών καναλιών εναλλάκτη θερμότητας που χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα και οχήματα εναλλακτικής ενέργειας.
«Αυτή είναι μια κρίσιμη δοκιμή επειδή τα περισσότερα από τα εξαρτήματα που αποστέλλουμε έχουν δυνητικά επικίνδυνα αέρια που διέρχονται από αυτά.Είναι πολύ σημαντικό για εμάς και τους πελάτες μας ο ανοξείδωτος χάλυβας να είναι άψογος, με μηδενικά σημεία διαρροής», λέει ο Hammer.
Το Tube & Pipe Journal έγινε το πρώτο περιοδικό αφιερωμένο στην εξυπηρέτηση της βιομηχανίας μεταλλικών σωλήνων το 1990. Σήμερα, παραμένει η μόνη δημοσίευση στη Βόρεια Αμερική αφιερωμένη στη βιομηχανία και έχει γίνει η πιο αξιόπιστη πηγή πληροφοριών για τους επαγγελματίες σωλήνων.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The FABRICATOR, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Η ψηφιακή έκδοση του The Tube & Pipe Journal είναι πλέον πλήρως προσβάσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Απολαύστε πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του περιοδικού STAMPING, το οποίο παρέχει τις πιο πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις, τις βέλτιστες πρακτικές και τα νέα της βιομηχανίας για την αγορά σφράγισης μετάλλων.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The Fabricator en Español, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.