Aínda que a tecnoloxía de soldadura orbital non é nova, segue evolucionando, volvéndose máis potente e versátil, especialmente no que se refire á soldadura de tubos.Unha entrevista con Tom Hammer, un soldador experto de Axenics en Middleton, Massachusetts, revela as moitas formas en que se pode usar esta técnica para resolver problemas de soldadura difíciles.Imaxe cortesía de Axenics.
A soldadura orbital existe desde hai uns 60 anos, engadindo automatización ao proceso GMAW. Este é un método fiable e práctico para realizar varias soldaduras, aínda que algúns OEM e fabricantes aínda non usaron o poder dos soldadores orbitais, confiando na soldadura manual ou outras estratexias para unir tubos metálicos.
Os principios da soldadura orbital existen desde hai décadas, pero as capacidades dos novos soldadores orbitais convértenos nunha ferramenta máis poderosa no conxunto de ferramentas dun soldador, xa que moitos agora teñen características "intelixentes" para facilitar a programación e o procesamento antes da soldadura real.Comeza con axustes rápidos e precisos para garantir soldaduras consistentes, puras e fiables.
O equipo de soldadores de Axenics en Middleton, Massachusetts, é un fabricante de compoñentes por contrato que guía a moitos dos seus clientes nas prácticas de soldadura orbital se existen os elementos axeitados para o traballo.
"Son posible, queriamos eliminar o elemento humano na soldadura, xa que os soldadores orbitais xeralmente producen soldaduras de maior calidade", di Tom Hammer, un soldador cualificado de Axenics.
Aínda que a soldadura máis antiga realizouse hai 2000 anos, a soldadura moderna é un proceso moi avanzado que forma parte integrante doutras tecnoloxías e procesos modernos. Por exemplo, a soldadura orbital pódese usar para crear os sistemas de tubaxes de alta pureza que se usan para producir obleas de semicondutores que se integran na actualidade en toda a electrónica.
Un dos clientes de Axenics forma parte desta cadea de subministración. Buscou un fabricante por contrato para axudar a ampliar a súa capacidade de produción, concretamente creando e instalando canles limpos de aceiro inoxidable que permiten que os gases pasen polo proceso de fabricación das obleas.
Aínda que as unidades de soldadura orbital e as mesas rotativas con abrazaderas de soplete están dispoñibles para a maioría dos traballos tubulares en Axenics, estas non impiden a soldadura manual ocasional.
Hammer e o equipo de soldadura revisaron os requisitos do cliente e fixeron preguntas, tendo en conta os factores de custo e tempo:
Os soldadores orbitais pechados rotativos utilizados por Hammer son Swagelok M200 e Arc Machines Modelo 207A. Poden albergar tubos de 1/16 a 4 polgadas.
"Os microheads permítennos entrar en lugares moi estreitos", dixo. "Unha limitación da soldadura orbital é se temos unha cabeza que se adapta a unha articulación específica.Pero hoxe tamén podes envolver unha cadea arredor do tubo que estás soldando.O soldador pode pasar pola cadea e basicamente non hai límite para o tamaño das soldaduras que pode realizar..Vin algunhas configuracións que fan soldadura en 20″.Tubo.É impresionante o que estas máquinas poden facer hoxe".
Tendo en conta os requisitos de pureza, o número de soldaduras necesarias e o espesor da parede delgada, a soldadura orbital é unha opción intelixente para este tipo de proxectos. Para o traballo de tuberías de control do proceso de fluxo de aire, Hammer adoita soldar aceiro inoxidable 316L.
"É entón cando se fai realmente sutil.Estamos a falar de soldar sobre metal fino de papel.Coa soldadura manual, o máis mínimo axuste pode romper a soldadura.É por iso que nos gusta usar un cabezal de soldadura orbital, onde podemos marcar cada parte do tubo e facelo perfecto antes de poñer a peza nel.Reducimos a enerxía a unha cantidade específica para que saibamos que cando poñamos a peza alí será perfecta.A man, o cambio realízase a simple vista e, se pedaleamos demasiado, pode penetrar directamente a través do material".
O traballo consta de centos de soldaduras que deben ser idénticas.O soldador orbital empregado para este traballo realiza unha soldadura en tres minutos;cando Hammer está a funcionar á máxima velocidade, pode soldar manualmente o mesmo tubo de aceiro inoxidable en aproximadamente un minuto.
"Non obstante, a máquina non está a diminuír.É executado á velocidade máxima a primeira hora da mañá, e ao final do día, aínda está funcionando á velocidade máxima ", dixo Hammer."Foino á velocidade máxima a primeira hora da mañá, pero ao final, non é o caso".
Evitar que os contaminantes entren en tubos de aceiro inoxidable é fundamental, polo que a soldadura de alta pureza na industria de semicondutores adoita realizarse nunha sala limpa, un ambiente controlado que evita que os contaminantes entren na zona soldada.
Hammer usa o mesmo tungsteno pre-afiado nas súas antorchas de man que usa no Orbiter. Mentres que o argón puro proporciona purga externa e interna na soldadura manual e orbital, a soldadura con máquinas orbitais tamén se beneficia de realizarse nun espazo pechado. Cando sae o wolframio, a cuncha énchese de gas e protexe a soldadura dun lado do gas e protexe a oxidación dunha man. tubo que se está soldando actualmente.
As soldaduras orbitais son xeralmente máis limpas porque o gas cobre o tubo por máis tempo. Unha vez que comeza a soldar, o argón proporciona protección ata que o soldador está seguro de que a soldadura está o suficientemente fría.
Axenics traballa con varios clientes de enerxías alternativas que fabrican pilas de combustible de hidróxeno que alimentan unha variedade de vehículos. Por exemplo, algunhas carretillas elevadoras construídas para uso interior dependen de pilas de combustible de hidróxeno para evitar que os subprodutos químicos destrúan as reservas comestibles. O único subproduto dunha pila de combustible de hidróxeno é a auga.
Un dos clientes tiña moitos dos mesmos requisitos que un fabricante de semicondutores, como a pureza e a consistencia da soldadura. Quere usar aceiro inoxidable 321 para soldar paredes delgadas. Non obstante, o traballo consistía en crear un prototipo de colector con varios bancos de válvulas, cada un sobresae nunha dirección diferente, deixando pouco espazo para a soldadura.
Un soldador orbital axeitado para o traballo custa uns 2.000 dólares e pódese usar para facer un pequeno número de pezas, cun custo estimado de 250 dólares. Non ten sentido financeiro. Non obstante, Hammer ten unha solución que combina técnicas de soldadura manual e orbital.
"Neste caso, eu usaría unha mesa xiratoria", di Hammer. "En realidade, é a mesma acción que un soldador orbital, pero estás facendo xirar o tubo, non o electrodo de tungsteno ao redor do tubo.Eu uso o meu facho de man, pero podo manter o meu facho no seu lugar cun torno de banco. Posicionado de xeito que non teña as mans libres para que a soldadura non se vexa danada por axitar ou sacudir a man humana.Isto elimina gran parte do factor de erro humano.Non é tan perfecta como a soldadura orbital porque non está nun ambiente pechado, pero este tipo de soldadura pódese facer nun ambiente de sala limpa para eliminar contaminantes.
Aínda que a tecnoloxía de soldadura orbital ofrece pureza e repetibilidade, Hammer e os seus compañeiros soldadores saben que a integridade da soldadura é fundamental para evitar o tempo de inactividade debido a fallos de soldadura. A empresa utiliza probas non destrutivas (NDT) e ás veces probas destrutivas para todas as soldaduras orbitais.
"Cada soldadura que facemos confírmase visualmente", di Hammer. "Despois, as soldaduras son probadas cun espectrómetro de helio.Dependendo da especificación ou dos requisitos do cliente, algunhas soldaduras son probadas radiográficamente.As probas destrutivas tamén son unha opción".
As probas destrutivas poden incluír probas de resistencia á tracción para determinar a resistencia máxima á tracción da soldadura. Para medir a tensión máxima que pode soportar unha soldadura nun material como o aceiro inoxidable 316L antes do fallo, a proba estira e estira o metal ata o seu punto de rotura.
As soldaduras dos clientes de enerxías alternativas son ás veces sometidas a probas ultrasónicas non destrutivas en soldaduras de compoñentes de pilas de combustible de hidróxeno de intercambiador de calor de tres canles utilizadas en maquinaria e vehículos de enerxía alternativa.
"Esta é unha proba crítica porque a maioría dos compoñentes que enviamos teñen gases potencialmente perigosos que pasan por eles.É moi importante para nós e os nosos clientes que o aceiro inoxidable sexa impecable, con cero puntos de fuga”, di Hammer.
Tube & Pipe Journal converteuse na primeira revista dedicada ao servizo da industria de tubos metálicos en 1990. Hoxe segue sendo a única publicación en América do Norte dedicada á industria e converteuse na fonte de información máis fiable para os profesionais das tubaxes.
Agora, con acceso completo á edición dixital de The FABRICATOR, fácil acceso a valiosos recursos do sector.
A edición dixital de The Tube & Pipe Journal é agora totalmente accesible e ofrece un fácil acceso a valiosos recursos da industria.
Goza de acceso completo á edición dixital de STAMPING Journal, que ofrece os últimos avances tecnolóxicos, mellores prácticas e noticias da industria para o mercado de estampación de metal.
Agora con acceso completo á edición dixital de The Fabricator en Español, fácil acceso a valiosos recursos da industria.