Bár az orbitális hegesztési technológia nem új keletű, folyamatosan fejlődik, egyre erősebbé és sokoldalúbbá válik, különösen a csőhegesztés terén. Tom Hammerrel, az Axenics képzett hegesztőjével készült interjú Middletonban, Massachusettsben feltárja, hogy ez a technika milyen sokféleképpen alkalmazható nehéz hegesztési problémák megoldására. Kép ​​az Axenics jóvoltából.
Az orbitális hegesztés már körülbelül 60 éve létezik, és automatizálással egészíti ki a GMAW eljárást. Ez egy megbízható és praktikus módszer több hegesztési varrat elvégzésére, bár egyes OEM-ek és gyártók még nem használták az orbitális hegesztők erejét, hanem kézi hegesztésre vagy más stratégiákra támaszkodtak a fémcsövek összeillesztéséhez.
Az orbitális hegesztés alapelvei már évtizedek óta léteznek, de az új orbitális hegesztők képességei még hatékonyabb eszközzé teszik őket a hegesztő eszköztárában, mivel sokuk ma már „intelligens” funkciókkal rendelkezik, amelyek megkönnyítik a programozást és a feldolgozást a tényleges hegesztés előtt. Kezdje a gyors, precíz beállításokkal az egységes, tiszta és megbízható hegesztési varratok biztosítása érdekében.
Az Axenics hegesztőcsapata a massachusettsi Middletonban egy szerződéses alkatrészgyártó, amely számos ügyfelét eligazítja az orbitális hegesztési gyakorlatokban, amennyiben a munkához megfelelő elemek állnak rendelkezésre.
„Ahol lehetséges volt, ki akartuk küszöbölni az emberi tényezőt a hegesztésből, mivel az orbitális hegesztők általában jobb minőségű hegesztéseket készítenek” – mondja Tom Hammer, az Axenics képzett hegesztője.
Bár a legkorábbi hegesztést 2000 évvel ezelőtt végezték, a modern hegesztés egy rendkívül fejlett eljárás, amely szerves részét képezi más modern technológiáknak és eljárásoknak. Például az orbitális hegesztéssel nagy tisztaságú csővezeték-rendszereket lehet létrehozni, amelyeket a félvezető ostyák gyártásához használnak, amelyek ma gyakorlatilag minden elektronikában megtalálhatók.
Az Axenics egyik ügyfele is része ennek az ellátási láncnak. A cég szerződéses gyártót keresett, hogy segítsen bővíteni termelési kapacitását, konkrétan tiszta rozsdamentes acél csatornák létrehozásával és telepítésével, amelyek lehetővé teszik a gázok áthaladását a lapkagyártási folyamaton.
Bár az Axenicsnél a legtöbb csőmegmunkálási munkához rendelkezésre állnak orbitális hegesztőegységek és égőfej-szorítóval ellátott forgóasztalok, ezek nem zárják ki az alkalmankénti kézi hegesztést.
A Hammer és a hegesztőcsapat áttekintette az ügyfél igényeit és kérdéseket tett fel, figyelembe véve a költségeket és az időtényezőket:
A Hammer által használt forgó, zárt orbitális hegesztőgépek a Swagelok M200 és az ívhegesztő gépek 207A modelljei. Ezek 1/16 és 4 hüvelyk közötti csöveket tudnak megfogni.
„A mikrofejek lehetővé teszik, hogy nagyon szűk helyekre is bejuthassunk” – mondta. „Az orbitális hegesztés egyik korlátja, hogy van-e olyan fejünk, amely illeszkedik egy adott kötéshez. De ma már láncot is tekerhetünk a hegesztendő cső köré. A hegesztő átmehet a láncon, és alapvetően nincs korlátozás a hegeszthető varratok méretére vonatkozóan. Láttam néhány olyan beállítást, amelyek 20 hüvelykes csövön hegesztenek. Lenyűgöző, hogy mire képesek ezek a gépek manapság.”
Figyelembe véve a tisztasági követelményeket, a szükséges hegesztések számát és a vékony falvastagságot, az orbitális hegesztés okos választás az ilyen típusú projektekhez. Légáramlási folyamatszabályozó csővezeték-munkákhoz a Hammer gyakran hegeszt 316L rozsdamentes acélt.
„Ekkor válik igazán finommá a dolog. Papírvékony fém hegesztéséről beszélünk. Kézi hegesztésnél a legkisebb beállítás is eltörheti a hegesztési varratot. Ezért szeretünk orbitális hegesztőfejet használni, ahol a cső minden egyes részét be tudjuk állítani, és tökéletesre tudjuk állítani, mielőtt belehelyezzük az alkatrészt. Egy adott értékre lejjebb vesszük a teljesítményt, így tudjuk, hogy amikor behelyezzük az alkatrészt, az tökéletes lesz. Kézzel a változást szemmel végezzük, és ha túl sokat tekerünk, közvetlenül áthatolhat az anyagon.”
A munka több száz azonos hegesztésből áll. Az ehhez a munkához használt orbitális hegesztő három perc alatt elkészít egy hegesztést; amikor a Hammer maximális sebességgel dolgozik, manuálisan körülbelül egy perc alatt tudja meghegeszteni ugyanazt a rozsdamentes acélcsövet.
„A gép azonban nem lassul le. Reggel első dolgodként maximális sebességgel indítod, és a nap végére is továbbra is maximális sebességgel működik” – mondta Hammer. „Én reggel első dolgodként maximális sebességgel indítom, de végül ez nem így van.”
A szennyeződések rozsdamentes acélcsövekbe jutásának megakadályozása kritikus fontosságú, ezért a félvezetőiparban a nagy tisztaságú forrasztást gyakran tisztatérben, azaz szabályozott környezetben végzik, amely megakadályozza a szennyeződések bejutását a forrasztott területre.
Hammer ugyanazt az előélezett volfrámot használja a kézi pisztolyaiban, mint az Orbiterben. Míg a tiszta argon külső és belső tisztítást biztosít a kézi és az orbitális hegesztés során, az orbitális gépekkel végzett hegesztés előnye, hogy zárt térben végezhető. Amikor a volfrám kijön, a héj megtelik gázzal, és megvédi a hegesztési varratot az oxidációtól. Kézi pisztoly használatakor a gázt csak a hegesztendő cső egyik oldalára fújják.
Az orbitális hegesztések általában tisztábbak, mivel a gáz hosszabb ideig befedi a csövet. A hegesztés megkezdése után az argon védelmet nyújt, amíg a hegesztő meg nem győződik arról, hogy a hegesztés elég hideg.
Az Axenics számos alternatív energiát felhasználó ügyféllel működik együtt, akik különféle járműveket hajtó hidrogén üzemanyagcellákat gyártanak. Például egyes beltéri használatra készült targoncák hidrogén üzemanyagcellákat használnak, hogy megakadályozzák a kémiai melléktermékek általi ehető alapanyagok elpusztítását. A hidrogén üzemanyagcella egyetlen mellékterméke a víz.
Az egyik ügyfélnek sok tekintetben ugyanazok az igényei voltak, mint egy félvezetőgyártónak, például a hegesztés tisztaságára és állandóságára. 321-es rozsdamentes acélt szeretne használni a vékonyfalú hegesztéshez. A munka azonban egy több szelepsorral rendelkező elosztó prototípusának elkészítése volt, amelyek mindegyike más irányba nyúlik ki, így kevés hely marad a hegesztéshez.
Egy erre a feladatra alkalmas orbitális hegesztőgép körülbelül 2000 dollárba kerül, és kis számú alkatrész elkészítésére használható, a becsült költség 250 dollár. Pénzügyileg nem éri meg. A Hammernek azonban van egy megoldása, amely ötvözi a kézi és az orbitális hegesztési technikákat.
„Ebben az esetben egy forgóasztalt használnék” – mondja Hammer. „Valójában ugyanaz a művelet, mint egy orbitális hegesztőnél, de a csövet forgatod, nem a volfrámelektródát a cső körül. Én a kézi fáklyámat használom, de a fáklyát satuval is rögzíthetem. Úgy helyezem el, hogy ne kelljen kézre mennie, így a hegesztés nem sérülhet az emberi kéz remegése vagy rázkódása miatt. Ez kiküszöböli az emberi hibafaktor nagy részét. Nem olyan tökéletes, mint az orbitális hegesztés, mert nem zárt környezetben történik, de az ilyen típusú hegesztés tiszta helyiségben is elvégezhető a szennyeződések kiküszöbölése érdekében.”
Míg az orbitális hegesztési technológia tisztaságot és megismételhetőséget kínál, Hammer és hegesztőtársai tudják, hogy a hegesztés integritása kritikus fontosságú a hegesztési hibák miatti állásidő elkerülése érdekében. A cég roncsolásmentes vizsgálatot (NDT), és néha roncsolásos vizsgálatot is alkalmaz minden orbitális hegesztéshez.
„Minden hegesztési varratot vizuálisan ellenőrizünk” – mondja Hammer. „Ezután a hegesztéseket hélium spektrométerrel vizsgáljuk. A specifikációtól vagy az ügyfél igényeitől függően egyes hegesztéseket radiográfiailag is vizsgálunk. Roncsolásos vizsgálat is lehetséges.”
A roncsolásos vizsgálat magában foglalhatja a szakítószilárdság-vizsgálatot is a hegesztés végső szakítószilárdságának meghatározására. Annak a maximális feszültségnek a mérésére, amelyet egy olyan anyagon, mint a 316L rozsdamentes acél, hegesztési varrata tud elviselni a törés előtt, a vizsgálat során a fémet a töréspontjáig nyújtják és feszítik.
Az alternatív energiával működő gépekben és járművekben használt háromcsatornás hőcserélő hidrogén üzemanyagcellák hegesztési varratait néha ultrahangos roncsolásmentes vizsgálatnak vetik alá.
„Ez egy kritikus teszt, mivel a legtöbb általunk szállított alkatrészen potenciálisan veszélyes gázok haladnak át. Nagyon fontos számunkra és ügyfeleink számára, hogy a rozsdamentes acél hibátlan legyen, nulla szivárgási ponttal” – mondja Hammer.
A Tube & Pipe Journal 1990-ben lett az első, kifejezetten a fémcsőiparnak szentelt magazin. Ma is ez az egyetlen, az iparágnak szentelt kiadvány Észak-Amerikában, és a csőszakemberek legmegbízhatóbb információforrásává vált.
Mostantól teljes hozzáféréssel a The FABRICATOR digitális kiadásához, könnyű hozzáféréssel az értékes iparági forrásokhoz.
A The Tube & Pipe Journal digitális kiadása mostantól teljes mértékben hozzáférhető, könnyű hozzáférést biztosítva az értékes iparági forrásokhoz.
Élvezze a STAMPING Journal digitális kiadásának teljes hozzáférését, amely a fémbélyegző piac legújabb technológiai fejlesztéseit, legjobb gyakorlatait és iparági híreit tartalmazza.
Mostantól teljes hozzáféréssel a The Fabricator en Español digitális kiadásához, könnyű hozzáféréssel az értékes iparági forrásokhoz.