Iako tehnologija orbitalnog zavarivanja nije nova, nastavlja se razvijati, postaje snažnija i svestranija, posebno kada je u pitanju zavarivanje cijevi. Intervju s Tomom Hammerom, vještim zavarivačem tvrtke Axenics u Middletonu, Massachusetts, otkriva mnoge načine na koje se ova tehnika može koristiti za rješavanje teških problema zavarivanja. Slika je ustupljena Axenicsom
Orbitalno zavarivanje postoji već oko 60 godina, dodajući automatizaciju procesu GMAW. Ovo je pouzdana, praktična metoda izvođenja višestrukih zavarivanja, iako neki proizvođači originalne opreme i proizvođači još nisu koristili snagu orbitalnih zavarivača, oslanjajući se na ručno zavarivanje ili druge strategije za spajanje metalnih cijevi.
Načela orbitalnog zavarivanja postoje već desetljećima, ali mogućnosti novih orbitalnih zavarivača čine ih moćnijim alatom u alatu zavarivača, budući da mnogi sada imaju "pametne" značajke koje olakšavaju programiranje i obradu prije stvarnog zavarivanja.Započnite s brzim, preciznim podešavanjem kako biste osigurali dosljedne, čiste i pouzdane zavare.
Axenicsov tim zavarivača u Middletonu, Massachusetts, ugovorni je proizvođač komponenti koji vodi mnoge svoje kupce u praksi orbitalnog zavarivanja ako postoje pravi elementi za posao.
"Kamo god je to bilo moguće, željeli smo eliminirati ljudski element u zavarivanju, budući da orbitalni zavarivači općenito proizvode kvalitetnije zavare", kaže Tom Hammer, vješt zavarivač u tvrtki Axenics.
Iako je najranije zavarivanje obavljeno prije 2000 godina, moderno zavarivanje iznimno je napredan proces koji je sastavni dio drugih modernih tehnologija i procesa. Na primjer, orbitalno zavarivanje može se koristiti za stvaranje sustava cjevovoda visoke čistoće koji se koriste za proizvodnju poluvodičkih pločica koje se koriste u gotovo svim današnjim elektronikama.
Jedan od Axenicsovih kupaca dio je ovog opskrbnog lanca. Tražio je ugovornog proizvođača za pomoć u proširenju proizvodnog kapaciteta, posebno stvarajući i instalirajući čiste kanale od nehrđajućeg čelika koji omogućuju prolaz plinova kroz proces proizvodnje pločica.
Dok su orbitalne jedinice za zavarivanje i rotirajući stolovi sa stezaljkama plamenika dostupni za većinu cjevastih poslova u Axenicsu, oni ne isključuju povremeno ručno zavarivanje.
Hammer i tim za zavarivanje pregledali su zahtjeve kupca i postavili pitanja, uzimajući u obzir faktore troškova i vremena:
Rotacijski zatvoreni orbitalni zavarivači koje koristi Hammer su Swagelok M200 i Arc Machines Model 207A. Mogu držati cijevi od 1/16 do 4 inča.
“Mikroglave nam omogućuju da uđemo u vrlo uska mjesta,” rekao je. “Jedno od ograničenja orbitalnog zavarivanja je imamo li glavu koja odgovara određenom spoju.No, danas također možete omotati lanac oko cijevi koju varite.Zavarivač može prijeći preko lanca i u osnovi nema ograničenja u veličini zavarivanja koje možete izvesti..Vidio sam neke postavke koje rade zavarivanje na 20″.Cijev.Impresivno je što ovi strojevi danas mogu.”
Uzimajući u obzir zahtjeve za čistoćom, broj potrebnih zavara i tanku debljinu stijenke, orbitalno zavarivanje je pametan izbor za ovu vrstu projekta. Za radove na cjevovodima za kontrolu procesa protoka zraka, Hammer često zavariva nehrđajući čelik 316L.
“Tada postaje stvarno suptilno.Govorimo o zavarivanju papirnatog tankog metala.Kod ručnog zavarivanja, najmanje podešavanje može prekinuti zavar.Zato volimo koristiti orbitalnu glavu za zavarivanje, gdje možemo ukucati svaki dio cijevi i učiniti ga savršenim prije nego što dio stavimo u nju.Smanjujemo snagu na određenu količinu kako bismo znali da će, kad stavimo dio, biti savršen.Rukom, promjena se vrši okom, a ako previše pedaliramo, može prodrijeti izravno kroz materijal.”
Posao se sastoji od stotina zavarenih spojeva koji moraju biti identični. Orbitalni zavarivač koji se koristi za ovaj posao napravi zavar za tri minute;kada Hammer radi pri najvećoj brzini, on može ručno zavariti istu cijev od nehrđajućeg čelika za otprilike minutu.
“Međutim, stroj ne usporava.Prvo ga ujutro pokrenete maksimalnom brzinom, a do kraja dana i dalje radi maksimalnom brzinom,” rekao je Hammer."Prvo ujutro ga pokrenem na maksimalnoj brzini, ali na kraju to nije slučaj."
Sprječavanje ulaska kontaminanata u cijevi od nehrđajućeg čelika je ključno, zbog čega se lemljenje visoke čistoće u industriji poluvodiča često izvodi u čistoj sobi, kontroliranom okruženju koje sprječava ulazak kontaminanata u lemljeno područje.
Hammer koristi isti prethodno naoštreni volfram u svojim ručnim plamenicima koje koristi u Orbiteru. Dok čisti argon osigurava vanjsko i unutarnje pročišćavanje u ručnom i orbitalnom zavarivanju, zavarivanje pomoću orbitalnih strojeva također ima koristi od toga što se izvodi u zatvorenom prostoru. Kada volfram izađe, školjka se puni plinom i štiti zavar od oksidacije. Kada se koristi ručni plamenik, plin se upuhuje samo s jedne strane cijev koja se trenutno vari.
Orbitalni zavari općenito su čišći jer plin duže pokriva cijev. Nakon što zavarivanje započne, argon pruža zaštitu sve dok se zavarivač ne uvjeri da je zavar dovoljno hladan.
Axenics radi s brojnim kupcima alternativne energije koji proizvode vodikove gorivne ćelije koje pokreću razna vozila. Na primjer, neki viličari napravljeni za unutarnju upotrebu oslanjaju se na vodikove gorivne ćelije kako bi spriječili kemijske nusproizvode da unište jestive zalihe. Jedini nusproizvod vodikovih gorivih ćelija je voda.
Jedan od kupaca imao je mnoge iste zahtjeve kao proizvođač poluvodiča, poput čistoće i konzistencije zavara. Želi koristiti nehrđajući čelik 321 za zavarivanje tankih stijenki. Međutim, posao je bio izrada prototipa razdjelnika s više skupina ventila, od kojih je svaki stršio u drugom smjeru, ostavljajući malo prostora za zavarivanje.
Orbitalni aparat za zavarivanje prikladan za taj posao košta oko 2000 dolara, a može se koristiti za izradu malog broja dijelova, s procijenjenom cijenom od 250 dolara. Financijski to nema smisla. Međutim, Hammer ima rješenje koje kombinira tehnike ručnog i orbitalnog zavarivanja.
“U ovom slučaju, koristio bih rotirajući stol,” kaže Hammer. “To je zapravo ista radnja kao kod orbitalnog zavarivača, ali vi vrtite cijev, a ne volframovu elektrodu oko cijevi.Koristim svoj ručni plamenik, ali mogu držati svoj plamenik na mjestu pomoću škripca postavljenog tako da je bez ruku kako se zavar ne bi oštetio ljudskim rukovanjem ili drhtanjem.Ovo eliminira velik dio faktora ljudske pogreške.Nije tako savršeno kao orbitalno zavarivanje jer nije u zatvorenom okruženju, ali ova vrsta zavarivanja može se izvesti u okruženju čiste sobe kako bi se eliminirale onečišćenja.”
Iako tehnologija orbitalnog zavarivanja nudi čistoću i ponovljivost, Hammer i njegovi kolege zavarivači znaju da je integritet zavara ključan za sprječavanje zastoja zbog kvarova zavarivanja. Tvrtka koristi ispitivanje bez razaranja (NDT), a ponekad i destruktivno ispitivanje, za sve orbitalne zavare.
“Svaki zavar koji napravimo je vizualno potvrđen,” kaže Hammer. “Nakon toga, zavari se testiraju pomoću spektrometra helija.Ovisno o specifikaciji ili zahtjevima kupca, neki se zavari radiografski ispituju.Destruktivno testiranje je također opcija.”
Ispitivanje razaranjem može uključivati ispitivanje vlačne čvrstoće za određivanje krajnje vlačne čvrstoće zavara. Za mjerenje maksimalnog naprezanja koje zavar na materijalu kao što je nehrđajući čelik 316L može izdržati prije kvara, ispitivanje rasteže i isteže metal do točke pucanja.
Varovi kupaca alternativne energije ponekad se podvrgavaju ultrazvučnom ispitivanju bez razaranja na zavarenim spojevima komponenti vodikovih gorivih ćelija s tri kanala izmjenjivača topline koje se koriste u strojevima i vozilima za alternativnu energiju.
“Ovo je kritičan test jer kroz većinu komponenti koje isporučujemo prolaze potencijalno opasni plinovi.Nama i našim kupcima vrlo je važno da je nehrđajući čelik besprijekoran, s nultim točkama curenja,” kaže Hammer.
Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za profesionalce u proizvodnji cijevi.
Sada uz potpuni pristup digitalnom izdanju The FABRICATOR-a, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, pružajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Uživajte u potpunom pristupu digitalnom izdanju časopisa STAMPING Journal, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište metalnih žigosanja.
Sada uz potpuni pristup digitalnom izdanju The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Vrijeme objave: 30. srpnja 2022