Þótt sveigsuðutækni sé ekki ný af nálinni heldur hún áfram að þróast og verður öflugri og fjölhæfari, sérstaklega þegar kemur að pípusuðu. Viðtal við Tom Hammer, reyndan suðumann hjá Axenics í Middleton, Massachusetts, sýnir fram á margar leiðir sem hægt er að nota þessa tækni til að leysa erfið suðuvandamál. Mynd með leyfi Axenics.
Sveigsuðuaðferð hefur verið til í um 60 ár og bætir sjálfvirkni við GMAW-ferlið. Þetta er áreiðanleg og hagnýt aðferð til að framkvæma margar suður, þó að sumir framleiðendur og framleiðendur hafi ekki enn notað kraft sveigsuðutækja, heldur treyst á handsuðu eða aðrar aðferðir til að sameina málmrör.
Meginreglur sveiflusuðu hafa verið til í áratugi, en geta nýju sveiflusuðutækjanna gerir þær að öflugra tæki í verkfærakistu suðumannsins, þar sem margar þeirra eru nú með „snjalla“ eiginleika sem auðvelda forritun og vinnslu áður en raunveruleg suðu hefst. Byrjið með skjótum og nákvæmum stillingum til að tryggja samræmda, hreina og áreiðanlega suðu.
Suðuteymi Axenics í Middleton, Massachusetts, er framleiðandi verktakaíhluta sem leiðbeinir mörgum viðskiptavinum sínum í sveigssuðuaðferðum ef réttu þættirnir eru til staðar fyrir verkið.
„Þar sem það var mögulegt vildum við útrýma mannlega þáttinum í suðu, þar sem sveigsuðuvélar framleiða almennt hágæða suðu,“ segir Tom Hammer, reyndur suðumaður hjá Axenics.
Þótt elsta suðuaðferðin hafi verið framkvæmd fyrir 2000 árum, er nútíma suðuaðferð afar háþróuð sem er óaðskiljanlegur hluti af annarri nútíma tækni og ferlum. Til dæmis er hægt að nota sveigsuðu til að búa til hágæða pípulagnir sem notaðar eru til að framleiða hálfleiðaraþynnur sem eru notaðar í nánast allar rafeindatæki í dag.
Einn af viðskiptavinum Axenics er hluti af þessari framboðskeðju. Fyrirtækið leitaði til samningsbundins framleiðanda til að aðstoða við að auka framleiðslugetu sína, sérstaklega með því að búa til og setja upp hreinar ryðfríar stálrásir sem leyfa lofttegundum að fara í gegnum framleiðsluferlið á skífum.
Þó að sveiflusuðueiningar og snúningsborð með brennaraklemmum séu fáanleg fyrir flest rörsuðuverk hjá Axenics, útiloka þau ekki að hægt sé að suða handvirkt einstaka sinnum.
Hammer og suðuteymið fóru yfir kröfur viðskiptavinarins og spurðu spurninga, með hliðsjón af kostnaðar- og tímaþáttum:
Snúningssuðuvélarnar sem Hammer notar eru Swagelok M200 og Arc Machines Model 207A. Þær geta haldið 1/16 til 4 tommu rörum.
„Örsuðuhausar gera okkur kleift að komast inn á mjög þröng svæði,“ sagði hann. „Ein takmörkun á sveigsuðu er hvort við höfum haus sem passar í ákveðna samskeyti. En í dag er líka hægt að vefja keðju utan um pípuna sem verið er að suða. Suðutækið getur farið yfir keðjuna og það eru í raun engin takmörk á stærð suðanna sem hægt er að framkvæma. Ég hef séð nokkrar uppsetningar sem suða á 20 tommu pípu. Það er ótrúlegt hvað þessar vélar geta gert í dag.“
Miðað við kröfur um hreinleika, fjölda suðu sem þarf og þunna veggþykkt, er svigrúmssuðu skynsamlegt val fyrir þessa tegund verkefna. Fyrir pípulagnir sem stjórna loftflæðisferlum suður Hammer oft á 316L ryðfríu stáli.
„Þá verður þetta virkilega fínlegt. Við erum að tala um suðu á pappírsþunnum málmi. Með handsuðu getur minnsta stilling rofið suðuna. Þess vegna notum við gjarnan sveigjanlegan suðuhaus þar sem við getum stillt hvern hluta rörsins inn og gert hann fullkominn áður en við setjum hlutinn í hann. Við lækkuðum aflið niður í ákveðið magn svo við vitum að þegar við setjum hlutinn í hann verður hann fullkominn. Í höndunum er breytingin gerð með augunum og ef við hjólum of mikið getur hún komist beint í gegnum efnið.“
Verkið felur í sér hundruð suðna sem verða að vera eins. Orbital suðutækið sem notað er í þetta verk framkvæmir suðu á þremur mínútum; þegar Hammer er á hámarkshraða getur hann handvirkt suðað sama ryðfría stálrörið á um mínútu.
„Vélin hægir þó ekki á sér. Þú keyrir hana á hámarkshraða fyrst um morguninn og í lok dags er hún enn í gangi á hámarkshraða,“ sagði Hammer. „Ég keyri hana á hámarkshraða fyrst um morguninn en að lokum er það ekki raunin.“
Það er mikilvægt að koma í veg fyrir að mengunarefni komist inn í ryðfrítt stálrör, og þess vegna er hágæða lóðun í hálfleiðaraiðnaðinum oft framkvæmd í hreinu herbergi, stýrðu umhverfi sem kemur í veg fyrir að mengunarefni komist inn á lóðasvæðið.
Hammer notar sama forslípaða wolfram í handbrennarana sína og hann notar í Orbiter. Þó að hreint argon veiti ytri og innri hreinsun í handvirkri og sveiflusuðu, þá nýtur suða með sveiflusuðuvélum einnig góðs af því að vera framkvæmd í lokuðu rými. Þegar wolframið kemur út fyllist skelin af gasi og verndar suðuna gegn oxun. Þegar handbrennari er notaður er gasinu aðeins blásið á aðra hlið rörsins sem verið er að suða.
Sveigsuðusöm eru almennt hreinni vegna þess að gasið hylur rörið lengur. Þegar suðu hefst veitir argon vörn þar til suðumaðurinn er viss um að suðan sé nógu köld.
Axenics vinnur með fjölda viðskiptavina í orkugeiranum sem framleiða vetniseldsneytisfrumur sem knýja fjölbreytt ökutæki. Til dæmis nota sumir lyftarar, sem eru smíðaðir til notkunar innanhúss, vetniseldsneytisfrumur til að koma í veg fyrir að efnaafurðir eyðileggi ætar vörur. Eina aukaafurð vetniseldsneytisfrumunnar er vatn.
Einn viðskiptavinurinn hafði margar af sömu kröfum og framleiðandi hálfleiðara, svo sem suðuhreinleika og samræmi. Hann vill nota 321 ryðfrítt stál fyrir þunnveggssuðu. Hins vegar fólst verkið í því að smíða frumgerð að rásargrein með mörgum ventlabökkum, þar sem hver þeirra stóð út í mismunandi átt, sem skildi eftir lítið pláss fyrir suðu.
Suðuvél sem hentar í verkið kostar um 2.000 dollara og hægt er að nota hana til að framleiða fáein hluta, en áætlaður kostnaður er 250 dollarar. Það er ekki skynsamlegt fjárhagslega. Hins vegar býður Hammer upp á lausn sem sameinar handvirka og sveigjanlega suðutækni.
„Í þessu tilfelli myndi ég nota snúningsborð,“ segir Hammer. „Þetta er í raun sama aðgerð og með sveiflusuðu, en þú snýrð rörinu, ekki wolfram rafskautinu, í kringum rörið. Ég nota handbrennarann ​​minn, en ég get haldið brennaranum á sínum stað með skrúfstykki. Hann er staðsettur þannig að ég nota ekki hendur og því skemmist suðan ekki af skjálfta eða titringi manna. Þetta útilokar mörg mannleg mistök. Þetta er ekki eins fullkomið og sveiflusuðan því hún er ekki í lokuðu umhverfi, en þessa tegund suðu er hægt að framkvæma í hreinu herbergi til að útrýma mengunarefnum.“
Þótt sveigsuðutækni bjóði upp á hreinleika og endurtekningarhæfni, vita Hammer og samstarfsmenn hans að suðuheilleiki er mikilvægur til að koma í veg fyrir niðurtíma vegna suðubilana. Fyrirtækið notar óeyðileggjandi prófanir (NDT), og stundum eyðileggjandi prófanir, fyrir allar sveigsuður.
„Allar suður sem við gerum eru staðfestar með sjónrænum hætti,“ segir Hammer. „Að því loknu eru suðurnar prófaðar með helíumrófsmæli. Sumar suður eru geislafræðilega prófaðar, allt eftir forskrift eða kröfum viðskiptavina. Eyðileggjandi prófanir eru einnig mögulegar.“
Eyðileggjandi prófanir geta falið í sér togstyrksprófanir til að ákvarða hámarks togstyrk suðunnar. Til að mæla hámarksálag sem suða á efni eins og 316L ryðfríu stáli þolir áður en það bilar, teygir prófið málminn og teygir hann þar til hann er brotinn.
Suður viðskiptavina sem nota aðra orkugjafa eru stundum prófaðar með ómskoðun án eyðileggingar á suðuhlutum þriggja rása varmaskipta með vetniseldsneytisfrumum sem notaðar eru í vélum og ökutækjum sem nota aðra orkugjafa.
„Þetta er mikilvæg prófun því flestir íhlutirnir sem við sendum eru með hugsanlega hættulegar lofttegundir sem fara í gegnum þá. Það er mjög mikilvægt fyrir okkur og viðskiptavini okkar að ryðfría stálið sé gallalaust og án leka,“ segir Hammer.
Tube & Pipe Journal varð fyrsta tímaritið sem helgaði sig málmpípuiðnaðinum árið 1990. Í dag er það eina ritið í Norður-Ameríku sem helgar sig iðnaðinum og hefur orðið traustasta upplýsingaveitan fyrir fagfólk í pípuiðnaði.
Nú með fullum aðgangi að stafrænni útgáfu af The FABRICATOR, auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum fyrir atvinnulífið.
Stafræna útgáfan af The Tube & Pipe Journal er nú aðgengileg að fullu og veitir auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Njóttu aðgangs að stafrænni útgáfu STAMPING Journal, sem veitir nýjustu tækniframfarir, bestu starfsvenjur og fréttir úr greininni fyrir málmstimplunarmarkaðinn.
Nú með fullum aðgangi að stafrænni útgáfu af The Fabricator á spænsku, auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.