Lai gan orbitālās metināšanas tehnoloģija nav jauna, tā turpina attīstīties, kļūstot jaudīgāka un daudzpusīgāka, īpaši cauruļu metināšanā. Intervija ar Tomu Hammeru, prasmīgu Axenics metinātāju Midltonā, Masačūsetsā, atklāj daudzos veidus, kā šo metodi var izmantot sarežģītu metināšanas problēmu risināšanai. Attēls no Axenics arhīva.
Orbitālā metināšana pastāv jau aptuveni 60 gadus, pievienojot GMAW procesam automatizāciju. Šī ir uzticama un praktiska metode vairāku metināšanas šuvju veikšanai, lai gan daži oriģinālā aprīkojuma ražotāji un ražotāji vēl nav izmantojuši orbitālo metināšanas iekārtu jaudu, paļaujoties uz manuālo metināšanu vai citām stratēģijām metāla cauruļu savienošanai.
Orbitālās metināšanas principi pastāv jau gadu desmitiem, taču jauno orbitālo metināšanas iekārtu iespējas padara tās par jaudīgāku instrumentu metinātāja instrumentu komplektā, jo daudzām tagad ir “viedās” funkcijas, kas atvieglo programmēšanu un apstrādi pirms faktiskās metināšanas. Sāciet ar ātrām, precīzām korekcijām, lai nodrošinātu vienmērīgus, tīrus un uzticamus metināšanas savienojumus.
Axenics metinātāju komanda Midltonā, Masačūsetsas štatā, ir līgumkomponentu ražotājs, kas konsultē daudzus savus klientus orbitālās metināšanas praksē, ja darbam ir atbilstoši elementi.
“Cik vien iespējams, mēs vēlējāmies metināšanā izslēgt cilvēcisko faktoru, jo orbitālie metinātāji parasti nodrošina augstākas kvalitātes metinājumus,” saka Toms Hammers, prasmīgs metinātājs uzņēmumā Axenics.
Lai gan agrākā metināšana tika veikta pirms 2000 gadiem, mūsdienu metināšana ir ārkārtīgi progresīvs process, kas ir neatņemama citu mūsdienu tehnoloģiju un procesu sastāvdaļa. Piemēram, orbitālo metināšanu var izmantot, lai izveidotu augstas tīrības pakāpes cauruļvadu sistēmas, ko izmanto pusvadītāju plākšņu ražošanā, kuras mūsdienās tiek izmantotas praktiski visās elektronikās ierīcēs.
Viens no Axenics klientiem ir daļa no šīs piegādes ķēdes. Tas meklēja līgumražotāju, lai palīdzētu paplašināt ražošanas jaudu, īpaši izveidojot un uzstādot tīrus nerūsējošā tērauda kanālus, kas ļauj gāzēm iziet cauri vafeļu ražošanas procesam.
Lai gan Axenics piedāvā orbitālās metināšanas iekārtas un rotācijas galdus ar degļa skavām lielākajai daļai cauruļveida darbu, tie neliedz laiku pa laikam veikt manuālu metināšanu.
Hammer un metināšanas komanda pārskatīja klienta prasības un uzdeva jautājumus, ņemot vērā izmaksu un laika faktorus:
Hammer izmantotie rotējošie slēgtie orbitālie metināšanas aparāti ir Swagelok M200 un Arc Machines Model 207A. Tie var saturēt 1/16 līdz 4 collu caurules.
“Mikrogalvas ļauj mums piekļūt ļoti šaurām vietām,” viņš teica. “Viens no orbitālās metināšanas ierobežojumiem ir tas, vai mums ir galva, kas der konkrētam savienojumam. Taču mūsdienās ap metināmo cauruli var aptīt arī ķēdi. Metinātājs var iet pāri ķēdei, un praktiski nav ierobežojumu metinājumu izmēram. Esmu redzējis dažas iekārtas, kas metina 20 collu caurules. Tas ir iespaidīgi, ko šīs iekārtas mūsdienās spēj paveikt.”
Ņemot vērā tīrības prasības, nepieciešamo metinājumu skaitu un plāno sienas biezumu, orbitālā metināšana ir gudra izvēle šāda veida projektiem. Gaisa plūsmas procesa vadības cauruļvadu darbiem Hammer bieži metina 316L nerūsējošo tēraudu.
“Tieši tad tas kļūst patiešām nemanāms. Mēs runājam par metināšanu uz papīra plāna metāla. Metinot ar roku, mazākā korekcija var sabojāt metinājumu. Tāpēc mums patīk izmantot orbitālo metināšanas galviņu, kurā mēs varam precīzi noregulēt katru caurules daļu un panākt perfektu rezultātu pirms detaļas ievietošanas tajā. Mēs samazinām jaudu līdz noteiktam līmenim, lai zinātu, ka, ievietojot detaļu, tā būs perfekta. Metinot ar rokām, izmaiņas tiek veiktas ar aci, un, ja mēs pārāk daudz mīnam pedāļus, tas var iekļūt tieši cauri materiālam.”
Darbs sastāv no simtiem metināšanas šuvju, kurām jābūt identiskām. Šim darbam izmantotais orbitālais metināšanas aparāts veic metināšanu trīs minūtēs; kad Hammer darbojas ar maksimālo ātrumu, viņš var manuāli sametināt to pašu nerūsējošā tērauda cauruli aptuveni minūtes laikā.
“Tomēr mašīna nepalēninās. Jūs to iedarbināt ar maksimālo ātrumu jau no paša rīta, un dienas beigās tā joprojām darbojas ar maksimālo ātrumu,” sacīja Hammers. “Es to iedarbinu ar maksimālo ātrumu jau no paša rīta, bet galu galā tā nav.”
Ir ļoti svarīgi novērst piesārņotāju iekļūšanu nerūsējošā tērauda caurulēs, tāpēc pusvadītāju rūpniecībā augstas tīrības pakāpes lodēšana bieži tiek veikta tīrtelpā — kontrolētā vidē, kas novērš piesārņotāju iekļūšanu lodētajā zonā.
Savos rokas degļos Hammer izmanto to pašu iepriekš uzasināto volframu, ko viņš izmanto Orbiter iekārtā. Lai gan tīrs argons nodrošina ārēju un iekšēju attīrīšanu manuālajā un orbitālajā metināšanā, metināšana ar orbitālajām iekārtām ir izdevīga arī tāpēc, ka to var veikt slēgtā telpā. Kad volframs tiek izvadīts, apvalks piepildās ar gāzi un aizsargā metinājumu no oksidēšanās. Izmantojot rokas degli, gāze tiek pūsta tikai uz vienu metināmās caurules pusi.
Orbitālās metināšanas parasti ir tīrākas, jo gāze ilgāk pārklāj cauruli. Kad metināšana ir sākusies, argons nodrošina aizsardzību, līdz metinātājs ir pārliecināts, ka metinājums ir pietiekami auksts.
Uzņēmums “Axenics” sadarbojas ar vairākiem alternatīvās enerģijas klientiem, kuri ražo ūdeņraža degvielas elementus, kas darbina dažādus transportlīdzekļus. Piemēram, daži iekštelpām paredzētie iekrāvēji izmanto ūdeņraža degvielas elementus, lai novērstu ķīmisko blakusproduktu ietekmi uz ēdamo materiālu iznīcināšanu. Vienīgais ūdeņraža degvielas elementa blakusprodukts ir ūdens.
Vienam no klientiem bija daudzas tādas pašas prasības kā pusvadītāju ražotājam, piemēram, metinājuma tīrība un konsistence. Tas vēlas izmantot 321 nerūsējošo tēraudu plānsienu metināšanai. Tomēr darbs bija kolektora prototipa izveide ar vairākām vārstu rindām, katra no kurām izvirzīta citā virzienā, atstājot maz vietas metināšanai.
Šim darbam piemērota orbitālā metināšanas iekārta maksā aptuveni 2000 ASV dolāru, un to var izmantot neliela skaita detaļu izgatavošanai, un paredzamās izmaksas ir 250 ASV dolāru. Finansiāli tas nav izdevīgi. Tomēr uzņēmumam Hammer ir risinājums, kas apvieno manuālās un orbitālās metināšanas metodes.
“Šajā gadījumā es izmantotu rotācijas galdu,” saka Hammers. “Tā patiesībā ir tāda pati darbība kā orbitālajam metināšanas aparātam, tikai tiek griezta caurule, nevis volframa elektrods ap cauruli. Es izmantoju savu rokas degli, bet varu to turēt vietā ar skrūvspīlēm, kas novietotas tā, lai rokas nebūtu jāpārvieto, tāpēc metinājuma šuve netiktu bojāta cilvēka rokas trīcēšanas vai kratīšanas dēļ. Tas novērš lielu daļu cilvēcisko kļūdu faktora. Tā nav tik perfekta kā orbitālā metināšana, jo tā nenotiek slēgtā vidē, taču šāda veida metināšanu var veikt tīrtelpas vidē, lai novērstu piesārņotājus.”
Lai gan orbitālās metināšanas tehnoloģija piedāvā tīrību un atkārtojamību, Hammers un viņa kolēģi metinātāji zina, ka metinājuma integritāte ir kritiski svarīga, lai novērstu dīkstāves metināšanas kļūmju dēļ. Uzņēmums visām orbitālajām metināšanas šuvēm izmanto nesagraujošo testēšanu (NDT) un dažreiz arī destruktīvo testēšanu.
“Katrs mūsu metinājums tiek vizuāli pārbaudīts,” saka Hammers. “Pēc tam metinājumi tiek pārbaudīti ar hēlija spektrometru. Atkarībā no specifikācijas vai klienta prasībām daži metinājumi tiek pārbaudīti radiogrāfiski. Ir iespējama arī destruktīvā pārbaude.”
Sagraujošā pārbaude var ietvert stiepes izturības pārbaudi, lai noteiktu metinājuma maksimālo stiepes izturību. Lai izmērītu maksimālo spriegumu, ko metinājums uz materiāla, piemēram, 316L nerūsējošā tērauda, ​​var izturēt pirms bojājuma, pārbaude stiepj un izstiepj metālu līdz tā lūzuma punktam.
Alternatīvās enerģijas klientu metinājumi dažreiz tiek pakļauti ultraskaņas nesagraujošajai pārbaudei trīskanālu siltummaiņa ūdeņraža degvielas elementu, ko izmanto alternatīvās enerģijas mašīnās un transportlīdzekļos, komponentu metinājumiem.
“Šis ir kritiski svarīgs tests, jo lielākajai daļai mūsu piegādāto komponentu plūst potenciāli bīstamas gāzes. Mums un mūsu klientiem ir ļoti svarīgi, lai nerūsējošais tērauds būtu nevainojams, bez noplūdes vietām,” saka Hammers.
"Tube & Pipe Journal" kļuva par pirmo žurnālu, kas veltīts metāla cauruļu nozarei, 1990. gadā. Mūsdienās tas joprojām ir vienīgais šai nozarei veltītais izdevums Ziemeļamerikā un ir kļuvis par visuzticamāko informācijas avotu cauruļu speciālistiem.
Tagad ar pilnu piekļuvi The FABRICATOR digitālajam izdevumam, ērta piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
Žurnāla “The Tube & Pipe Journal” digitālais izdevums tagad ir pilnībā pieejams, nodrošinot ērtu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Izbaudiet pilnu piekļuvi STAMPING Journal digitālajam izdevumam, kas sniedz jaunākos tehnoloģiskos sasniegumus, labāko praksi un nozares jaunumus metāla štancēšanas tirgū.
Tagad ar pilnu piekļuvi žurnāla "The Fabricator en Español" digitālajam izdevumam, ērta piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.