Vaikka orbitaalihitsaustekniikka ei ole uusi, se kehittyy jatkuvasti ja tulee entistä tehokkaammaksi ja monipuolisemmiksi, varsinkin kun kyse on putkihitsauksesta.Haastattelu Tom Hammerin, Axenicsin Middletonissa, Massachusettsissa, ammattitaitoisen hitsaajan kanssa paljastaa, kuinka paljon tätä tekniikkaa voidaan käyttää vaikeiden hitsausongelmien ratkaisemiseen.Kuva: Axenics
Orbitaalihitsaus on ollut käytössä noin 60 vuotta, ja se on lisännyt GMAW-prosessiin automatisointia. Tämä on luotettava ja käytännöllinen menetelmä useiden hitsausten suorittamiseen, vaikka jotkin OEM-valmistajat ja valmistajat eivät ole vielä käyttäneet orbitaalihitsauslaitteiden tehoa, vaan luottavat käsin hitsaukseen tai muihin strategioihin metalliputkien liittämiseen.
Orbitaalihitsauksen periaatteet ovat olleet olemassa vuosikymmeniä, mutta uusien orbitaalihitsauslaitteiden ominaisuudet tekevät niistä tehokkaamman työkalun hitsaajan työkalupakkauksessa, sillä monissa on nyt "älykkäitä" ominaisuuksia, jotka helpottavat ohjelmointia ja käsittelyä ennen varsinaista hitsausta.Aloita nopeilla ja tarkoilla säädöillä varmistaaksesi johdonmukaiset, puhtaat ja luotettavat hitsaukset.
Axenicsin Hitsaustiimi Middletonissa, Massachusettsissa, on sopimuskomponenttien valmistaja, joka opastaa monia asiakkaitaan orbitaalihitsauskäytännöissä, jos työhön on olemassa oikeat elementit.
"Halusimme mahdollisuuksien mukaan eliminoida inhimillisen elementin hitsauksessa, sillä orbitaalihitsaajat tuottavat yleensä korkealaatuisempia hitsejä", sanoo Tom Hammer, Axenicsin taitava hitsaaja.
Vaikka aikaisin hitsaus tehtiin 2000 vuotta sitten, nykyaikainen hitsaus on erittäin edistyksellinen prosessi, joka on olennainen osa muita nykyaikaisia ​​teknologioita ja prosesseja. Esimerkiksi orbitaalihitsauksella voidaan luoda erittäin puhtaita putkistojärjestelmiä, joita käytetään puolijohdekiekkojen valmistukseen ja joita käytetään käytännössä kaikkeen nykyiseen elektroniikkaan.
Yksi Axenicsin asiakkaista on osa tätä toimitusketjua. Se haki sopimusvalmistajaa auttamaan laajentamaan tuotantokapasiteettiaan, erityisesti luomaan ja asentamaan puhtaita ruostumattomasta teräksestä valmistettuja kanavia, jotka päästävät kaasut kulkemaan kiekkojen valmistusprosessin läpi.
Vaikka Axenicsin useimpiin putkimaisiin töihin on saatavana orbitaalihitsausyksiköitä ja kiertopöytiä polttimen puristimilla, ne eivät estä satunnaista käsihitsausta.
Hammer ja hitsaustiimi kävivät läpi asiakkaan vaatimukset ja esittivät kysymyksiä ottaen huomioon kustannus- ja aikatekijät:
Hammerin käyttämät pyörivät suljetut orbitaalihitsaajat ovat Swagelok M200 ja Arc Machines Model 207A. Niihin mahtuu 1/16-4 tuuman letkuja.
"Mikropäiden avulla pääsemme erittäin ahtaisiin paikkoihin", hän sanoi. "Yksi orbitaalihitsauksen rajoitus on se, onko meillä pää, joka sopii tiettyyn liitokseen.Mutta nykyään voit myös kääriä ketjun hitsattavan putken ympärille.Hitsaaja voi mennä ketjun yli, eikä suoritettavien hitsausten kokoa ole periaatteessa rajoitettu..Olen nähnyt joitain kokoonpanoja, joissa hitsataan 20":lla.Putki.On vaikuttavaa, mitä nämä koneet voivat tehdä tänään.”
Puhtausvaatimukset, tarvittavien hitsien määrä ja ohut seinämän paksuus huomioon ottaen orbitaalihitsaus on fiksu valinta tämäntyyppisiin projekteihin. Ilmavirtauksen säätöputkitöissä Hammer hitsaa usein 316L ruostumatonta terästä.
”Silloin se käy todella hienovaraiseksi.Puhumme paperin ohuen metallin hitsauksesta.Käsihitsauksessa pieninkin säätö voi rikkoa hitsin.Siksi haluamme käyttää orbitaalihitsauspäätä, jossa voimme valita putken jokaisen osan ja tehdä siitä täydellisen ennen osan laittamista siihen.Vähennämme tehon tiettyyn määrään, jotta tiedämme, että kun laitamme osan siihen, se on täydellinen.Käsin vaihto tapahtuu silmällä, ja jos polkemme liikaa, se voi tunkeutua suoraan materiaalin läpi."
Työ koostuu sadoista hitsauksista, joiden on oltava identtisiä. Tähän työhön käytetty orbitaalihitsauskone tekee hitsin kolmessa minuutissa;Kun Hammer toimii huippunopeudella, hän voi hitsata manuaalisesti saman ruostumattoman teräsputken noin minuutissa.
”Kone ei kuitenkaan hidastu.Käytät sitä maksiminopeudella ensimmäisenä aamuna, ja päivän päätteeksi se käy edelleen maksiminopeudella”, Hammer sanoi."Ajan sitä maksiminopeudella ensimmäisenä aamuna, mutta loppujen lopuksi niin ei ole."
Epäpuhtauksien pääsyn estäminen ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin putkiin on ratkaisevan tärkeää, minkä vuoksi erittäin puhdas juotos puolijohdeteollisuudessa suoritetaan usein puhdastilassa, valvotussa ympäristössä, joka estää epäpuhtauksien pääsyn juotosalueelle.
Hammer käyttää käsipolttimissaan samaa esiteroitettua volframia, jota hän käyttää Orbiterissa. Puhdas argon puhdistaa ulkoisesti ja sisäisesti manuaalisessa ja orbitaalihitsauksessa, mutta myös orbitaalisilla koneilla suoritettava hitsaus hyötyy suljetussa tilassa. n tällä hetkellä hitsattavan putken toiselle puolelle.
Kiertohitsaukset ovat yleensä puhtaampia, koska kaasu peittää putken pidempään. Hitsauksen alkaessa argon antaa suojaa, kunnes hitsaaja on varma, että hitsaus on tarpeeksi kylmä.
Axenics tekee yhteistyötä useiden vaihtoehtoisen energian asiakkaiden kanssa, jotka valmistavat vetypolttokennoja, jotka käyttävät erilaisia ​​ajoneuvoja. Esimerkiksi jotkut sisäkäyttöön rakennetut trukit käyttävät vetypolttokennoja estämään kemiallisia sivutuotteita tuhoamasta syötäviä varastoja. Vetypolttokennon ainoa sivutuote on vesi.
Yhdellä asiakkaista oli monia samoja vaatimuksia kuin puolijohteiden valmistajalla, kuten hitsin puhtaus ja sakeus.Se haluaa käyttää ohutseinämähitsaukseen ruostumatonta 321-terästä.Työnä oli kuitenkin prototyyppien jakotukin prototyyppi, jossa oli useita venttiilipankkeja, joista jokainen ulkonee eri suuntaan jättäen vain vähän tilaa hitsaukselle.
Tehtävään sopiva orbitaalihitsauskone maksaa noin 2 000 dollaria, ja siitä voidaan valmistaa pieni määrä osia, joiden arvioitu hinta on 250 dollaria. Se ei ole taloudellisesti järkevää. Hammerilla on kuitenkin ratkaisu, jossa yhdistyvät manuaaliset ja orbitaalihitsaustekniikat.
"Tässä tapauksessa käyttäisin pyörivää pöytää", Hammer sanoo. Se on itse asiassa sama toiminta kuin orbitaalihitsauskone, mutta pyörität putkea, et volframielektrodia putken ympärillä.Käytän käsipoltinta, mutta voin pitää polttimen paikoillaan ruuvipuristimella. Se on sijoitettu niin, että se on hands-free, jotta hitsaus ei vaurioidu ihmisen käden ravistelun tai tärinän seurauksena.Tämä eliminoi suuren osan inhimillisistä virheistä.Se ei ole yhtä täydellinen kuin orbitaalihitsaus, koska se ei ole suljetussa ympäristössä, mutta tämän tyyppinen hitsaus voidaan tehdä puhdashuoneympäristössä epäpuhtauksien poistamiseksi.
Vaikka kiertoratahitsaustekniikka tarjoaa puhtautta ja toistettavuutta, Hammer ja hänen hitsaajatoverinsa tietävät, että hitsin eheys on kriittinen tekijä hitsausvioista johtuvien seisokkien estämisessä. Yritys käyttää ainetta rikkomatonta testausta (NDT) ja joskus destruktiivista testausta kaikissa kiertoratahitsauksissa.
"Jokainen tekemämme hitsaus varmistetaan visuaalisesti", Hammer sanoo. "Sen jälkeen hitsit testataan heliumspektrometrillä.Erittelystä tai asiakkaan vaatimuksista riippuen jotkut hitsit testataan radiografisesti.Myös tuhoava testaus on vaihtoehto."
Hajottava testaus voi sisältää vetolujuustestin hitsin lopullisen vetolujuuden määrittämiseksi. Jotta voidaan mitata enimmäisjännitys, jonka materiaali, kuten 316L ruostumaton teräs, voi kestää ennen rikkoutumista, testi venyttää ja venyttää metallia murtumispisteeseensä.
Vaihtoehtoisen energian asiakkaiden hitsauksille tehdään toisinaan ainetta rikkomaton ultraäänitestaus vaihtoehtoisen energian koneissa ja ajoneuvoissa käytettävien kolmikanavaisten lämmönvaihtimien vetypolttokennojen komponenttien hitsauksilla.
"Tämä on kriittinen testi, koska useimpien toimittamiemme komponenttien läpi kulkee mahdollisesti vaarallisia kaasuja.Meille ja asiakkaillemme on erittäin tärkeää, että ruostumaton teräs on virheetön ja siinä ei ole vuotokohtia”, Hammer sanoo.
Tube & Pipe Journalista tuli ensimmäinen metalliputkiteollisuutta palveleva aikakauslehti vuonna 1990. Nykyään se on ainoa alalle omistettu julkaisu Pohjois-Amerikassa ja siitä on tullut putkialan ammattilaisten luotettavin tietolähde.
Nyt täysi pääsy The FABRICATORin digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.
The Tube & Pipe Journalin digitaalinen painos on nyt täysin saatavilla, ja se tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Nauti STAMPING Journalin digitaalisesta painoksesta, joka tarjoaa uusimmat teknologian edistysaskeleet, parhaat käytännöt ja alan uutiset metallileimausmarkkinoille.
Nyt täysi pääsy The Fabricator en Español -lehden digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.