Iako orbitalna tehnologija zavarivanja nije nova, ona se nastavlja razvijati, postajući sve 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 ljubaznošću tvrtke Axenics
Orbitalno zavarivanje postoji već oko 60 godina, dodajući automatizaciju GMAW procesu. Ovo je pouzdana i praktična metoda izvođenja višestrukih zavara, iako neki proizvođači originalne opreme i opreme još nisu koristili snagu orbitalnih zavarivača, oslanjajući se na ručno zavarivanje ili druge strategije za spajanje metalnih cijevi.
Principi orbitalnog zavarivanja postoje već desetljećima, ali mogućnosti novih orbitalnih aparata za zavarivanje čine ih moćnijim alatom u kompletu zavarivača, jer mnogi sada imaju „pametne“ značajke koje olakšavaju programiranje i obradu prije stvarnog zavarivanja. Započnite s brzim, preciznim podešavanjem kako biste osigurali konzistentne, čiste i pouzdane zavare.
Axenicsov tim zavarivača u Middletonu, Massachusetts, je ugovorni proizvođač komponenti koji vodi mnoge svoje kupce u praksama orbitalnog zavarivanja ako postoje pravi elementi za posao.
„Gdje god je to moguće, željeli smo eliminirati ljudski element u zavarivanju, jer orbitalni aparati za zavarivanje općenito proizvode zavare više kvalitete“, kaže Tom Hammer, vješt zavarivač u tvrtki Axenics.
Iako je najranije zavarivanje izvedeno prije 2000 godina, moderno zavarivanje je izuzetno napredan proces koji je sastavni dio drugih modernih tehnologija i procesa. Na primjer, orbitalno zavarivanje može se koristiti za stvaranje cjevovodnih sustava visoke čistoće koji se koriste za proizvodnju poluvodičkih pločica koje se danas koriste u gotovo svim elektroničkim uređajima.
Jedan od Axenicsovih kupaca dio je ovog lanca opskrbe. Tražio je ugovornog proizvođača koji bi mu pomogao u proširenju proizvodnih kapaciteta, posebno stvaranjem i ugradnjom čistih kanala od nehrđajućeg čelika koji omogućuju prolaz plinova kroz proces izrade pločica.
Iako su u Axenicsu za većinu cijevnih poslova dostupni orbitalni zavarivači i rotacijski stolovi sa stezaljkama plamenika, to ne isključuje povremeno ručno zavarivanje.
Hammer i tim za zavarivanje pregledali su zahtjeve kupca i postavili pitanja, uzimajući u obzir čimbenike troškova i vremena:
Hammer koristi rotacijske, zatvorene orbitalne zavarivače Swagelok M200 i Arc Machines Model 207A. Mogu držati cijevi od 1/16 do 4 inča.
„Mikroglave nam omogućuju da dođemo do vrlo uskih mjesta“, rekao je. „Jedno od ograničenja orbitalnog zavarivanja je imamo li glavu koja odgovara određenom spoju. Ali danas možete omotati lanac i oko cijevi koju zavarujete. Zavarivač može prijeći preko lanca i u osnovi nema ograničenja u veličini zavara koje možete izvesti. Vidio sam neke postavke koje zavaruju cijevi od 20″. Impresivno je što ovi strojevi danas mogu učiniti.“
Uzimajući u obzir zahtjeve čistoće, potreban broj zavara i debljinu tanke stijenke, orbitalno zavarivanje je pametan izbor za ovu vrstu projekta. Za radove na cjevovodima za kontrolu protoka zraka, Hammer često zavaruje nehrđajući čelik 316L.
„Tada postaje stvarno suptilno. Govorimo o zavarivanju metala tankog poput papira. Kod ručnog zavarivanja, i najmanje podešavanje može prekinuti zavar. Zato volimo koristiti orbitalnu glavu za zavarivanje, gdje možemo podesiti svaki dio cijevi i učiniti ga savršenim prije nego što dio stavimo u nju. Smanjujemo snagu na određenu količinu kako bismo znali da će kada dio stavimo unutra biti savršen. Ručno se promjena radi okom, a ako previše okrećemo pedale, može prodrijeti izravno kroz materijal.“
Posao se sastoji od stotina zavara koji moraju biti identični. Orbitalni aparat za zavarivanje koji se koristi za ovaj posao izrađuje zavar za tri minute; kada Hammer radi najvećom brzinom, može ručno zavariti istu cijev od nehrđajućeg čelika za otprilike minutu.
„Međutim, stroj se ne usporava. Ujutro ga pokrenete maksimalnom brzinom i do kraja dana još uvijek radi maksimalnom brzinom“, rekao je Hammer. „Ujutro ga pokrenem maksimalnom brzinom, ali na kraju to nije slučaj.“
Sprječavanje ulaska onečišćujućih tvari u cijevi od nehrđajućeg čelika ključno je, zbog čega se lemljenje visoke čistoće u poluvodičkoj industriji često izvodi u čistoj sobi, kontroliranom okruženju koje sprječava ulazak onečišćujućih tvari u područje lemljenja.
Hammer koristi isti prethodno naoštreni volfram u svojim ručnim plamenicima kao i u Orbiteru. Dok čisti argon osigurava vanjsko i unutarnje pročišćavanje kod ručnog i orbitalnog zavarivanja, zavarivanje orbitalnim strojevima također ima koristi od toga što se izvodi u zatvorenom prostoru. Kada volfram izađe, ljuska se puni plinom i štiti zavar od oksidacije. Kod korištenja ručnog plamenika, plin se upuhuje samo na jednu stranu cijevi koja se trenutno zavaruje.
Orbitalni zavari su općenito čišći jer plin dulje prekriva cijev. Nakon što zavarivanje započne, argon pruža zaštitu dok zavarivač nije siguran da je zavar dovoljno hladan.
Axenics surađuje s brojnim kupcima alternativne energije koji proizvode vodikove gorivne ćelije koje pokreću razna vozila. Na primjer, neki viličari izgrađeni za unutarnju upotrebu oslanjaju se na vodikove gorivne ćelije kako bi spriječili da kemijski nusproizvodi unište jestive zalihe. Jedini nusproizvod vodikove gorivne ćelije je voda.
Jedan od kupaca imao je mnoge iste zahtjeve kao i proizvođač poluvodiča, poput čistoće i konzistencije zavara. Želio je koristiti nehrđajući čelik 321 za zavarivanje tankih stijenki. Međutim, posao se sastojao od izrade prototipa razdjelnika s više ventilskih blokova, 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 procijenjenim troškom od 250 dolara. To financijski nema smisla. Međutim, Hammer ima rješenje koje kombinira ručne i orbitalne tehnike zavarivanja.
„U ovom slučaju, koristio bih rotacijski stol“, kaže Hammer. „Zapravo je to ista radnja kao i kod orbitalnog zavarivača, ali okrećete cijev, a ne volframovu elektrodu oko cijevi. Koristim ručni plamenik, ali mogu ga držati na mjestu pomoću škripca. Pozicioniran je tako da nemam ruke kako zavar ne bi bio oštećen podrhtavanjem ili tresenjem ljudske ruke. To eliminira velik dio faktora ljudske pogreške. Nije tako savršeno kao orbitalno zavarivanje jer se ne provodi u zatvorenom okruženju, ali ova vrsta zavarivanja može se obaviti u čistoj prostoriji kako bi se uklonili onečišćujući materijali.“
Iako orbitalna tehnologija zavarivanja nudi čistoću i ponovljivost, Hammer i njegovi kolege zavarivači znaju da je integritet zavara ključan za sprječavanje zastoja zbog kvarova zavara. Tvrtka koristi nerazorna ispitivanja (NDT), a ponekad i destruktivna ispitivanja, za sve orbitalne zavare.
„Svaki zavar koji napravimo vizualno se potvrđuje“, kaže Hammer. „Nakon toga, zavari se ispituju helijevim spektrometrom. Ovisno o specifikaciji ili zahtjevima kupca, neki zavari se radiografski ispituju. Destruktivno ispitivanje je također opcija.“
Destruktivna ispitivanja mogu uključivati ​​ispitivanje vlačne čvrstoće kako bi se odredila granična vlačna čvrstoća zavara. Za mjerenje maksimalnog naprezanja koje zavar na materijalu poput nehrđajućeg čelika 316L može podnijeti prije loma, ispitivanjem se metal rasteže do točke loma.
Zavari koje koriste korisnici alternativne energije ponekad se podvrgavaju ultrazvučnom nerazornom ispitivanju na zavarenim komponentama trokanalnih izmjenjivača topline vodikovih gorivnih ćelija koje se koriste u strojevima i vozilima za alternativnu energiju.
„Ovo je ključno ispitivanje jer kroz većinu komponenti koje isporučujemo prolaze potencijalno opasni plinovi. Nama i našim kupcima vrlo je važno da je nehrđajući čelik besprijekoran, bez ikakvih propuštanja“, kaže Hammer.
Časopis Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena toj industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za stručnjake za cijevi.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućujući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Iskoristite puni pristup digitalnom izdanju časopisa STAMPING, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.