Aj keď technológia orbitálneho zvárania nie je nová, neustále sa vyvíja, stáva sa výkonnejšou a všestrannejšou, najmä pokiaľ ide o zváranie rúr. Rozhovor s Tomom Hammerom, skúseným zváračom spoločnosti Axenics v Middleton, Massachusetts, odhaľuje mnoho spôsobov, ako možno túto techniku ​​použiť na riešenie zložitých problémov zvárania. Obrázok s láskavým dovolením Axenics
Orbitálne zváranie existuje už asi 60 rokov a pridáva k procesu GMAW automatizáciu. Ide o spoľahlivú, praktickú metódu vykonávania viacerých zvarov, aj keď niektorí OEM a výrobcovia ešte nevyužili silu orbitálnych zváračiek, spoliehajúc sa na ručné zváranie alebo iné stratégie na spájanie kovových rúrok.
Princípy orbitálneho zvárania existujú už desaťročia, ale schopnosti nových orbitálnych zváračiek z nich robia výkonnejší nástroj v súprave zváracieho náradia, pretože mnohé z nich majú teraz „inteligentné“ funkcie, ktoré uľahčujú programovanie a spracovanie pred skutočným zváraním.Začnite s rýchlymi a presnými úpravami, aby ste zabezpečili konzistentné, čisté a spoľahlivé zvarence.
Tím zváračov spoločnosti Axenics v Middleton v štáte Massachusetts je zmluvným výrobcom komponentov, ktorý vedie mnohých svojich zákazníkov v praxi orbitálneho zvárania, ak existujú správne prvky pre danú prácu.
„Tam, kde to bolo možné, sme chceli eliminovať ľudský prvok pri zváraní, pretože orbitálni zvárači vo všeobecnosti vyrábajú zvary vyššej kvality,“ hovorí Tom Hammer, skúsený zvárač zo spoločnosti Axenics.
Hoci najskoršie zváranie sa uskutočnilo pred 2000 rokmi, moderné zváranie je mimoriadne pokročilý proces, ktorý je neoddeliteľnou súčasťou iných moderných technológií a procesov. Napríklad orbitálne zváranie sa môže použiť na vytvorenie vysoko čistých potrubných systémov používaných na výrobu polovodičových doštičiek, ktoré dnes vstupujú v podstate do všetkej elektroniky.
Jeden zo zákazníkov spoločnosti Axenics je súčasťou tohto dodávateľského reťazca. Vyhľadala zmluvného výrobcu, ktorý by jej pomohol rozšíriť výrobnú kapacitu, konkrétne vytvorením a inštaláciou čistých kanálov z nehrdzavejúcej ocele, ktoré umožňujú plynom prechádzať procesom výroby plátkov.
Zatiaľ čo orbitálne zváracie jednotky a otočné stoly s horákovými svorkami sú v Axenics k dispozícii pre väčšinu rúrových prác, nevylučujú príležitostné ručné zváranie.
Hammer a zváračský tím preverili požiadavky zákazníka a položili otázky, berúc do úvahy náklady a časové faktory:
Rotačné uzavreté orbitálne zváračky používané spoločnosťou Hammer sú Swagelok M200 a Arc Machines Model 207A. Môžu držať 1/16 až 4 palcové hadičky.
„Mikrohlavy nám umožňujú dostať sa do veľmi tesných miest,“ povedal. „Jedným z obmedzení orbitálneho zvárania je, či máme hlavu, ktorá sa hodí pre konkrétny kĺb.Ale dnes môžete tiež omotať reťaz okolo potrubia, ktoré zvárate.Zvárač môže ísť cez reťaz a v podstate neexistuje žiadne obmedzenie veľkosti zvarov, ktoré môžete vykonať..Videl som niekoľko nastavení, ktoré zvárajú na 20″.Rúra.Je pôsobivé, čo dnes tieto stroje dokážu.“
Vzhľadom na požiadavky na čistotu, počet požadovaných zvarov a hrúbku tenkej steny je orbitálne zváranie inteligentnou voľbou pre tento typ projektu. Pri potrubných prácach s riadením procesu prúdenia vzduchu Hammer často zvára nehrdzavejúcu oceľ 316L.
"Vtedy je to naozaj jemné."Hovoríme o zváraní na papierovom tenkom kove.Pri ručnom zváraní môže najmenšia úprava zlomiť zvar.Preto s obľubou používame orbitálnu zváraciu hlavu, kde môžeme každú časť trubice vytočiť a pred vložením dielu dotiahnuť do dokonalosti.Znížime výkon na konkrétne množstvo, aby sme vedeli, že keď tam diel vložíme, bude dokonalý.Ručne sa zmena vykonáva okom a ak príliš šliapeme, môže preniknúť priamo cez materiál.“
Úloha pozostáva zo stoviek zvarov, ktoré musia byť identické. Orbitálna zváračka, ktorá sa na túto prácu používa, urobí zvar za tri minúty;keď Hammer pracuje pri najvyššej rýchlosti, môže ručne zvárať rovnakú rúrku z nehrdzavejúcej ocele asi za minútu.
„Stroj sa však nespomaľuje.Hneď ráno ho spustíte maximálnou rýchlosťou a na konci dňa stále beží maximálnou rýchlosťou,“ povedal Hammer."Ráno to spustím na maximálnu rýchlosť, ale nakoniec to tak nie je."
Zabránenie vstupu kontaminantov do rúrok z nehrdzavejúcej ocele je rozhodujúce, a preto sa vysoko čisté spájkovanie v polovodičovom priemysle často vykonáva v čistej miestnosti, v kontrolovanom prostredí, ktoré zabraňuje vniknutiu kontaminantov do spájkovanej oblasti.
Hammer používa vo svojich ručných horákoch rovnaký vopred naostrený volfrám, aký používa v Orbiter. Zatiaľ čo čistý argón poskytuje vonkajšie a vnútorné preplachovanie pri ručnom a orbitálnom zváraní, zváranie na orbitálnych strojoch tiež ťaží z toho, že sa vykonáva v uzavretom priestore. Keď volfrám vyjde, plášť sa naplní plynom a chráni zvar len pred oxidáciou, ktorá je v súčasnej dobe prefukovaná plynom.
Orbitálne zvary sú vo všeobecnosti čistejšie, pretože plyn pokrýva rúru dlhšie. Po začatí zvárania poskytuje argón ochranu, kým si zvárač nie je istý, že zvar je dostatočne studený.
Axenics spolupracuje s množstvom zákazníkov z oblasti alternatívnej energie, ktorí vyrábajú vodíkové palivové články, ktoré poháňajú rôzne vozidlá. Napríklad niektoré vysokozdvižné vozíky postavené na vnútorné použitie sa spoliehajú na vodíkové palivové články, aby zabránili chemickým vedľajším produktom ničiť jedlé zásoby. Jediným vedľajším produktom vodíkového palivového článku je voda.
Jeden zo zákazníkov mal veľa rovnakých požiadaviek ako výrobca polovodičov, ako je čistota a konzistencia zvaru. Na zváranie tenkých stien chce použiť nehrdzavejúcu oceľ 321. Práca však spočívala v prototypovaní rozdeľovača s viacerými ventilovými blokmi, z ktorých každý vyčnieva v inom smere a ponecháva malý priestor na zváranie.
Orbitálna zváračka vhodná na túto prácu stojí asi 2 000 USD a dá sa z nej vyrobiť malý počet dielov s odhadovanou cenou 250 USD. Finančne to nedáva zmysel. Hammer má však riešenie, ktoré kombinuje ručné a orbitálne zváracie techniky.
"V tomto prípade by som použil otočný stôl," hovorí Hammer. "Je to vlastne rovnaká činnosť ako orbitálna zváračka, ale otáčate rúrku, nie volfrámovú elektródu okolo rúrky.Používam svoju ručnú baterku, ale môžem ju držať na mieste pomocou zveráka umiestneného tak, že je voľné, takže zvar sa nepoškodí trasením alebo trasením ľudskej ruky.Tým sa eliminuje veľa ľudského faktora chýb.Nie je to také dokonalé ako orbitálne zváranie, pretože nie je v uzavretom prostredí, ale tento typ zvárania možno vykonať v prostredí čistej miestnosti, aby sa eliminovali nečistoty.“
Zatiaľ čo technológia orbitálneho zvárania ponúka čistotu a opakovateľnosť, Hammer a jeho kolegovia zvárači vedia, že integrita zvaru je rozhodujúca pre zabránenie prestojom v dôsledku zlyhania zvaru. Spoločnosť používa nedeštruktívne testovanie (NDT) a niekedy aj deštruktívne testovanie pre všetky orbitálne zvary.
„Každý zvar, ktorý urobíme, je vizuálne potvrdený,“ hovorí Hammer. „Následne sa zvary testujú pomocou héliového spektrometra.V závislosti od špecifikácie alebo požiadaviek zákazníka sú niektoré zvary testované rádiograficky.Možnosťou je aj deštruktívne testovanie.“
Deštruktívne testovanie môže zahŕňať testovanie pevnosti v ťahu na určenie konečnej pevnosti zvaru v ťahu. Na meranie maximálneho napätia, ktoré môže zvar na materiáli, ako je nehrdzavejúca oceľ 316L, odolať pred zlyhaním, test natiahne a natiahne kov do bodu jeho zlomu.
Zvary zákazníkov s alternatívnou energiou sú niekedy podrobené ultrazvukovému nedeštruktívnemu testovaniu komponentov zvarencov trojkanálových výmenníkov tepla vodíkových palivových článkov používaných v strojoch a vozidlách s alternatívnou energiou.
„Toto je kritický test, pretože väčšina komponentov, ktoré dodávame, cez ne prechádza potenciálne nebezpečnými plynmi.Pre nás a našich zákazníkov je veľmi dôležité, aby bola nehrdzavejúca oceľ bezchybná, s nulovými miestami úniku,“ hovorí Hammer.
Tube & Pipe Journal sa v roku 1990 stal prvým časopisom venovaným obsluhe priemyslu kovových rúr. Dnes zostáva jedinou publikáciou v Severnej Amerike venovanou tomuto odvetviu a stal sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre profesionálov v oblasti rúr.
Teraz s úplným prístupom k digitálnemu vydaniu The FABRICATOR, jednoduchým prístupom k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne prístupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Užite si plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu STAMPING Journal, ktorý poskytuje najnovšie technologické pokroky, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh s lisovaním kovov.
Teraz s úplným prístupom k digitálnemu vydaniu The Fabricator en Español, jednoduchým prístupom k cenným priemyselným zdrojom.