O SWR+HyperFill da Novarc Technologies usa a tecnologia de soldagem a arco metálico de dois fios da Lincoln Electric para preencher e selar soldas de tubos.
Soldar tubos curtos é um processo complexo. O diâmetro e a espessura das paredes são ligeiramente diferentes, é apenas a natureza da máquina. Isso torna o encaixe um ato de concessão e a soldagem um ato de acomodação. Esse processo não é fácil de automatizar, e há cada vez menos soldadores de tubos qualificados.
A empresa também quer manter seus excelentes soldadores de tubos. Bons soldadores provavelmente não vão querer soldar 8 horas seguidas em 1G enquanto o tubo estiver em um mandril giratório. Talvez eles tenham testado 5G (horizontal, tubos não podem girar) ou mesmo 6G (tubos não rotativos em posição inclinada) e esperam poder usar essas habilidades. Soldar em 1G requer habilidade, mas pessoas experientes podem achar isso monótono. Também pode levar muito tempo.
No entanto, nos últimos anos, surgiram mais opções de automação na fábrica de tubos, incluindo robôs colaborativos. A Novarc Technologies, de Vancouver, Colúmbia Britânica, que lançou o robô colaborativo de soldagem de carretel (SWR) em 2016, adicionou a tecnologia de soldagem a arco metálico de fio duplo HyperFill (GMAW) da Lincoln Electric ao sistema.
Isso proporciona uma coluna de arco maior para soldagem de alto volume. O sistema possui rolos e pontas de contato especiais, permitindo que dois arames passem pelo mesmo conduíte e criem um cone de arco maior, permitindo soldar quase o dobro do material depositado.
Então, disse Soroush Karimzade, CEO da Novarc Technologies, que revelou a tecnologia SWR+Hyperfill na FABTECH 2021. Taxas de deposição comparáveis ​​ainda podem ser obtidas para tubos [paredes] de 0,5 a 2 polegadas. ”
Em uma configuração típica, o operador configura o cobot para executar uma passagem de raiz de fio único com uma tocha e, em seguida, remove e substitui a tocha, como de costume, por outra tocha com configuração GMAW de 2 fios, aumentando o preenchimento. Depósitos e passagens bloqueadas... "Isso ajuda a reduzir o número de passagens e a entrada de calor", disse Karimzadeh, acrescentando que o controle de calor ajuda a melhorar a qualidade da soldagem. "Durante nossos testes internos, conseguimos obter resultados de testes de alto impacto de até -50 graus Fahrenheit."
Como qualquer oficina, algumas oficinas de tubos são empresas diversificadas. Elas raramente trabalham com tubos de paredes grossas, mas possuem um sistema ocioso nos cantos para o caso de tal trabalho ocorrer. Com o cobot, o operador pode usar uma configuração de fio único para tubos de parede fina e, em seguida, alternar para uma configuração de tocha dupla (um fio para o canal radicular e um fio duplo GMAW para obturação e fechamento dos canais) ao processar tubos de parede espessa que antes eram necessários para o sistema de tubulação do sistema subarco. soldagem.
Karimzadeh acrescenta que uma configuração de tocha dupla também pode ser usada para aumentar a flexibilidade. Por exemplo, um cobot com tocha dupla pode soldar tubos de aço carbono e aço inoxidável. Com esse arranjo, o operador usará duas tochas em uma configuração de arame único. Uma tocha fornecerá arame de enchimento para trabalhos em aço carbono e a outra tocha fornecerá arame para tubos de aço inoxidável. "Nessa configuração, o operador terá um sistema de alimentação de arame não contaminado para uma segunda tocha projetada para trabalhar com aço inoxidável", diz Karimzadeh.
Segundo relatos, o sistema pode fazer ajustes em tempo real durante passagens críticas da raiz. "Durante a passagem da raiz, ao passar pela ponteira, a folga aumenta e diminui dependendo do encaixe do tubo", explica Karimzade. "Para acomodar isso, o sistema pode detectar aderências e realizar a soldagem adaptativa. Ou seja, ele altera automaticamente os parâmetros de soldagem e movimento para garantir a mistura adequada nessas ponteiras. Ele também pode ler como a folga muda e alterar os parâmetros de movimento para garantir que você não sopre, para que a passagem correta da raiz seja feita."
O sistema cobot combina o rastreamento de costura a laser com uma câmera que oferece ao soldador uma visão clara do arame (ou do arame em uma configuração de dois arames) conforme o metal flui para dentro da ranhura. Há anos, a Novarc utiliza dados de soldagem para criar o NovEye, um sistema de visão computacional baseado em IA que torna o processo de soldagem mais autônomo. O objetivo é que o operador não esteja constantemente no controle da soldagem, mas possa se afastar para realizar outras tarefas.
Compare tudo isso a uma aplicação envolvendo preparo manual do canal radicular seguido de uma passagem rápida e preparo manual do canal a quente com uma lixadeira para limpar a superfície dos canais radiculares. Depois disso, o tubo curto finalmente se move para o canal de obturação e obturação. "Isso geralmente requer a movimentação da tubulação para um local separado", acrescenta Karimzade, "portanto, mais material precisa ser manuseado."
Agora imagine o mesmo aplicativo com automação cobot. Usando uma configuração de fio único para canais radiculares e de sobreposição, o cobot solda a raiz e imediatamente inicia o preenchimento do canal, sem parar para revesti-la. Para tubos grossos, a mesma estação pode começar com uma tocha de fio único e alternar para uma tocha de fio duplo nas passagens subsequentes.
Essa automação robótica colaborativa pode mudar a vida de uma oficina de tubulação. Soldadores profissionais passam a maior parte do tempo realizando as soldas de tubos mais difíceis, impossíveis de serem feitas com um mandril rotativo. Iniciantes pilotarão cobots ao lado de veteranos, visualizarão e controlarão soldas e aprenderão a realizar soldas de tubos de qualidade. Com o tempo (e após prática na posição manual 1G), aprenderão a manobrar a tocha e, eventualmente, passarão nos testes 5G e 6G para se tornarem soldadores profissionais.
Hoje, um novato trabalhando com um cobot pode estar embarcando em uma nova carreira como soldador de tubos, mas a inovação não o torna menos eficaz. Além disso, o setor precisa de bons soldadores de tubos, especialmente de maneiras de melhorar a produtividade desses soldadores. A automação da soldagem de tubos, incluindo robôs colaborativos, provavelmente desempenhará um papel cada vez maior no futuro.
Tim Heston, editor sênior da The FABRICATOR, atua na indústria metalúrgica desde 1998, tendo iniciado sua carreira na revista Welding Magazine, da Sociedade Americana de Soldagem. Desde então, a revista cobre todos os processos de fabricação de metais, desde estampagem, dobra e corte até retificação e polimento. Ele ingressou na The FABRICATOR em outubro de 2007.
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