Walaupun teknologi kimpalan orbital bukanlah baru, ia terus berkembang, menjadi lebih berkuasa dan serba boleh, terutamanya apabila ia berkaitan dengan kimpalan paip. Temu bual dengan Tom Hammer, seorang pengimpal mahir Axenics di Middleton, Massachusetts, mendedahkan banyak cara teknik ini boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah kimpalan yang sukar.Imej ihsan Axenics
Kimpalan orbital telah wujud selama kira-kira 60 tahun, menambah automasi kepada proses GMAW. Ini adalah kaedah yang boleh dipercayai dan praktikal untuk melakukan pelbagai kimpalan, walaupun sesetengah OEM dan pengilang belum lagi menggunakan kuasa pengimpal orbit, bergantung pada kimpalan tangan atau strategi lain untuk menyertai tiub logam.
Prinsip kimpalan orbital telah wujud selama beberapa dekad, tetapi keupayaan pengimpal orbital baharu menjadikannya alat yang lebih berkuasa dalam kimpalan alat pengimpal, kerana kebanyakannya kini mempunyai ciri "pintar" untuk memudahkan program dan proses sebelum kimpalan sebenar.Mulakan dengan pelarasan yang cepat dan tepat untuk memastikan kimpalan yang konsisten, tulen dan boleh dipercayai.
Pasukan pengimpal Axenics di Middleton, Massachusetts, ialah pengeluar komponen kontrak yang membimbing ramai pelanggannya dalam amalan kimpalan orbit jika unsur yang sesuai wujud untuk kerja itu.
"Jika boleh, kami ingin menghapuskan elemen manusia dalam kimpalan, kerana pengimpal orbit pada umumnya menghasilkan kimpalan berkualiti tinggi," kata Tom Hammer, pengimpal mahir di Axenics.
Walaupun kimpalan terawal dilakukan 2000 tahun yang lalu, kimpalan moden merupakan proses yang sangat maju yang merupakan sebahagian daripada teknologi dan proses moden yang lain. Contohnya, kimpalan orbit boleh digunakan untuk mencipta sistem paip ketulenan tinggi yang digunakan untuk menghasilkan wafer semikonduktor yang digunakan pada asasnya semua elektronik hari ini.
Salah seorang pelanggan Axenics adalah sebahagian daripada rantaian bekalan ini. Ia mencari pengeluar kontrak untuk membantu mengembangkan kapasiti pengeluarannya, khususnya mencipta dan memasang saluran keluli tahan karat bersih yang membolehkan gas melalui proses fabrikasi wafer.
Walaupun unit kimpalan orbit dan meja putar dengan pengapit obor tersedia untuk kebanyakan kerja tiub di Axenics, ini tidak menghalang kimpalan tangan sekali-sekala.
Hammer dan pasukan kimpalan menyemak keperluan pelanggan dan bertanya soalan, dengan mengambil kira faktor kos dan masa:
Pengimpal orbit tertutup berputar yang digunakan oleh Hammer ialah Swagelok M200 dan Model Mesin Arka 207A. Mereka boleh memegang tiub 1/16 hingga 4 inci.
"Microheads membolehkan kita masuk ke tempat yang sangat ketat," katanya. "Satu batasan kimpalan orbit ialah sama ada kita mempunyai kepala yang sesuai dengan sambungan tertentu.Tetapi hari ini, anda juga boleh membungkus rantai di sekeliling paip yang anda kimpal.Pengimpal boleh melepasi rantai, dan pada dasarnya tiada had untuk saiz kimpalan yang boleh anda lakukan..Saya telah melihat beberapa tetapan yang melakukan kimpalan pada 20″.paip.Sungguh mengagumkan apa yang mesin ini boleh lakukan hari ini.”
Memandangkan keperluan ketulenan, bilangan kimpalan yang diperlukan, dan ketebalan dinding nipis, kimpalan orbit ialah pilihan pintar untuk projek jenis ini. Untuk kerja paip kawalan proses aliran udara, Hammer kerap mengimpal pada keluli tahan karat 316L.
“Ketika itulah ia menjadi sangat halus.Kita bercakap tentang kimpalan pada logam nipis kertas.Dengan kimpalan tangan, sedikit pelarasan boleh memecahkan kimpalan.Itulah sebabnya kami suka menggunakan kepala kimpalan orbit, di mana kami boleh Dail di setiap bahagian tiub dan menjadikannya sempurna sebelum meletakkan bahagian itu di dalamnya.Kami menolak kuasa kepada jumlah tertentu supaya kami tahu apabila kami meletakkan bahagian itu di sana ia akan menjadi sempurna.Dengan tangan, perubahan dilakukan dengan mata, dan jika kita mengayuh terlalu banyak, ia boleh menembusi terus melalui bahan.”
Kerja ini terdiri daripada beratus-ratus kimpalan yang mesti sama. Pengimpal orbit yang digunakan untuk kerja ini membuat kimpalan dalam masa tiga minit;apabila Hammer beraksi pada kelajuan tinggi, dia boleh mengimpal tiub keluli tahan karat yang sama secara manual dalam masa kira-kira seminit.
“Bagaimanapun, mesin itu tidak perlahan.Anda menjalankannya pada kelajuan maksimum pada waktu pagi, dan pada penghujung hari, ia masih berjalan pada kelajuan maksimum,” kata Hammer."Saya menjalankannya pada kelajuan maksimum pada waktu pagi, tetapi akhirnya, itu tidak berlaku."
Mencegah bahan cemar daripada memasuki tiub keluli tahan karat adalah penting, itulah sebabnya pematerian ketulenan tinggi dalam industri semikonduktor sering dilakukan di dalam bilik bersih, persekitaran terkawal yang menghalang bahan cemar daripada memasuki kawasan yang dipateri.
Tukul menggunakan tungsten pra-diasah yang sama di dalam obor tangannya yang digunakannya dalam Orbiter. Walaupun argon tulen menyediakan pembersihan luaran dan dalaman dalam kimpalan manual dan orbital, kimpalan oleh mesin orbit juga mendapat manfaat daripada dilakukan di dalam ruang tertutup. Apabila tungsten keluar, cangkerang akan diisi dengan gas dan melindungi kimpalan daripada pengoksidaan tiub pada masa ini, yang pada masa ini hanya menggunakan tiub pengoksidaan. ded.
Kimpalan orbit biasanya lebih bersih kerana gas menutupi tiub lebih lama. Sebaik sahaja kimpalan bermula, argon memberikan perlindungan sehingga pengimpal yakin kimpalan itu cukup sejuk.
Axenics bekerjasama dengan beberapa pelanggan tenaga alternatif yang mengeluarkan sel bahan api hidrogen yang menggerakkan pelbagai kenderaan. Contohnya, sesetengah forklift yang dibina untuk kegunaan dalaman bergantung pada sel bahan api hidrogen untuk menghalang produk sampingan kimia daripada memusnahkan stok yang boleh dimakan. Satu-satunya hasil sampingan sel bahan api hidrogen ialah air.
Salah seorang pelanggan mempunyai banyak keperluan yang sama seperti pengilang semikonduktor, seperti ketulenan dan ketekalan kimpalan. Ia mahu menggunakan keluli tahan karat 321 untuk kimpalan dinding nipis. Walau bagaimanapun, kerja itu membuat prototaip manifold dengan berbilang tebing injap, masing-masing menonjol ke arah yang berbeza, meninggalkan sedikit ruang untuk kimpalan.
Pengimpal orbit yang sesuai untuk kerja itu berharga kira-kira $2,000, dan ia boleh digunakan untuk membuat sebilangan kecil bahagian, dengan anggaran kos sebanyak $250. Ia tidak masuk akal dari segi kewangan. Walau bagaimanapun, Hammer mempunyai penyelesaian yang menggabungkan teknik kimpalan manual dan orbit.
"Dalam kes ini, saya akan menggunakan meja putar," kata Hammer.Saya menggunakan obor tangan saya, tetapi saya boleh memegang obor saya di tempatnya dengan ragum Diposisikan supaya ia bebas tangan supaya kimpalan tidak akan rosak akibat goncangan atau goncangan tangan manusia.Ini menghapuskan banyak faktor kesilapan manusia.Ia tidak sesempurna kimpalan orbit kerana ia bukan dalam persekitaran tertutup, tetapi kimpalan jenis ini boleh dilakukan dalam persekitaran bilik bersih untuk menghapuskan bahan cemar.”
Walaupun teknologi kimpalan orbit menawarkan ketulenan dan kebolehulangan, Hammer dan rakan pengimpalnya tahu bahawa integriti kimpalan adalah penting untuk mencegah masa henti akibat kegagalan kimpalan. Syarikat menggunakan ujian tidak merosakkan (NDT) dan kadangkala ujian merosakkan, untuk semua kimpalan orbit.
"Setiap kimpalan yang kami buat disahkan secara visual," kata Hammer. "Selepas itu, kimpalan diuji dengan spektrometer helium.Bergantung pada spesifikasi atau keperluan pelanggan, beberapa kimpalan diuji secara radiografi.Ujian yang merosakkan juga merupakan pilihan.”
Ujian merosakkan mungkin termasuk ujian kekuatan tegangan untuk menentukan kekuatan tegangan muktamad kimpalan. Untuk mengukur tegasan maksimum kimpalan pada bahan seperti keluli tahan karat 316L boleh bertahan sebelum kegagalan, ujian meregangkan dan meregangkan logam ke titik pecahnya.
Kimpalan oleh pelanggan tenaga alternatif kadangkala tertakluk kepada ujian tanpa musnah ultrasonik pada kimpalan komponen sel bahan api hidrogen penukar haba tiga saluran yang digunakan dalam jentera dan kenderaan tenaga alternatif.
“Ini adalah ujian kritikal kerana kebanyakan komponen yang kami hantar mempunyai gas yang berpotensi berbahaya melaluinya.Adalah sangat penting bagi kami dan pelanggan kami bahawa keluli tahan karat adalah sempurna, dengan titik kebocoran sifar,” kata Hammer.
Tube & Pipe Journal menjadi majalah pertama yang didedikasikan untuk berkhidmat dalam industri paip logam pada tahun 1990. Hari ini, ia kekal sebagai satu-satunya penerbitan di Amerika Utara khusus untuk industri dan telah menjadi sumber maklumat yang paling dipercayai untuk profesional paip.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The FABRICATOR, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini boleh diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Nikmati akses penuh kepada edisi digital Jurnal STAMPING, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, amalan terbaik dan berita industri untuk pasaran pengecapan logam.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.