Iako tehnologija orbitalnog zavarivanja nije nova, ona se nastavlja razvijati, postajući sve moćnija i svestranija, posebno kada je u pitanju zavarivanje cijevi. Intervju s Tomom Hammerom, vještim zavarivačem iz Axenicsa u Middletonu, Massachusetts, otkriva mnoge načine na koje se ova tehnika može koristiti za rješavanje teških problema zavarivanja. Slika ljubaznošću Axenicsa.
Orbitalno zavarivanje postoji već oko 60 godina, dodajući automatizaciju GMAW procesu. Ovo je pouzdana i praktična metoda izvođenja višestrukih zavara, iako neki proizvođači originalne opreme (OEM) i drugi proizvođači još nisu koristili snagu orbitalnih aparata za zavarivanje, oslanjajući se na ručno zavarivanje ili druge strategije za spajanje metalnih cijevi.
Principi orbitalnog zavarivanja postoje već decenijama, ali mogućnosti novih orbitalnih aparata za zavarivanje čine ih moćnijim alatom u kompletu zavarivača, jer mnogi sada imaju „pametne“ funkcije koje olakšavaju programiranje i obradu prije stvarnog zavarivanja. Počnite s brzim, preciznim podešavanjima kako biste osigurali konzistentne, čiste i pouzdane zavare.
Axenicsov tim zavarivača u Middletonu, Massachusetts, je proizvođač ugovornih komponenti koji mnogim svojim kupcima pomaže u orbitalnom zavarivanju ako postoje pravi elementi za taj posao.
„Gdje god je to moguće, željeli smo eliminirati ljudski faktor u zavarivanju, jer orbitalni aparati za zavarivanje uglavnom proizvode zavare višeg kvaliteta“, kaže Tom Hammer, vješti zavarivač u Axenicsu.
Iako je najranije zavarivanje obavljeno prije 2000 godina, moderno zavarivanje je izuzetno napredan proces koji je sastavni dio drugih modernih tehnologija i procesa. Na primjer, orbitalno zavarivanje može se koristiti za stvaranje visokočistoćnih cjevovodnih sistema koji se koriste za proizvodnju poluprovodničkih pločica koje se danas koriste u gotovo svim elektroničkim uređajima.
Jedan od Axenicsovih kupaca dio je ovog lanca snabdijevanja. Tražili su ugovornog proizvođača koji bi im pomogao u proširenju proizvodnih kapaciteta, posebno stvaranjem i ugradnjom čistih kanala od nehrđajućeg čelika koji omogućavaju prolaz plinova kroz proces izrade pločica.
Iako su u Axenicsu za većinu poslova s ​​cijevima dostupni orbitalni zavarivači i rotacijski stolovi sa stezaljkama plamenika, to ne isključuje povremeno ručno zavarivanje.
Hammer i tim za zavarivanje pregledali su zahtjeve kupca i postavili pitanja, uzimajući u obzir faktore troškova i vremena:
Rotacijski zatvoreni orbitalni aparati za zavarivanje koje koristi Hammer su Swagelok M200 i Arc Machines Model 207A. Mogu držati cijevi od 1/16 do 4 inča.
„Mikroglave nam omogućavaju da dođemo do vrlo uskih mjesta“, rekao je. „Jedno od ograničenja orbitalnog zavarivanja je da li imamo glavu koja odgovara određenom spoju. Ali danas možete i omotati lanac oko cijevi koju zavarujete. Zavarivač može ići preko lanca i u osnovi nema ograničenja u veličini zavara koje možete izvesti. Vidio sam neke postavke koje zavaruju cijevi od 20 inča. Impresivno je šta ove mašine danas mogu učiniti.“
Uzimajući u obzir zahtjeve za čistoću, potreban broj zavara i debljinu tanke stijenke, orbitalno zavarivanje je pametan izbor za ovu vrstu projekta. Za radove na cjevovodima za kontrolu protoka zraka, Hammer često zavaruje nehrđajući čelik 316L.
„Tada postaje zaista suptilno. Govorimo o zavarivanju metala tankog kao papir. Kod ručnog zavarivanja, i najmanje podešavanje može prekinuti zavar. Zato volimo koristiti orbitalnu glavu za zavarivanje, gdje možemo podesiti svaki dio cijevi i učiniti ga savršenim prije nego što stavimo dio u nju. Smanjujemo snagu na određenu količinu kako bismo znali da će kada stavimo dio biti savršen. Ručno se promjena vrši okom, a ako previše okrećemo pedale, može prodrijeti direktno kroz materijal.“
Posao se sastoji od stotina zavara koji moraju biti identični. Orbitalni aparat za zavarivanje koji se koristi za ovaj posao zavariva za tri minute; kada Hammer radi punom brzinom, on može ručno zavariti istu cijev od nehrđajućeg čelika za otprilike minutu.
„Međutim, mašina se ne usporava. Ujutro je pokrenete maksimalnom brzinom, a do kraja dana i dalje radi maksimalnom brzinom“, rekao je Hammer. „Ja je pokrenem maksimalnom brzinom odmah ujutro, ali na kraju to nije slučaj.“
Sprečavanje ulaska zagađivača u cijevi od nehrđajućeg čelika je ključno, zbog čega se lemljenje visoke čistoće u industriji poluvodiča često izvodi u čistoj sobi, kontroliranom okruženju koje sprječava ulazak zagađivača u područje lemljenja.
Hammer koristi isti prethodno naoštreni volfram u svojim ručnim plamenicima koji koristi u Orbiteru. Dok čisti argon omogućava vanjsko i unutarnje pročišćavanje kod ručnog i orbitalnog zavarivanja, zavarivanje orbitalnim strojevima također ima koristi od toga što se izvodi u zatvorenom prostoru. Kada volfram izađe, ljuska se puni plinom i štiti zavar od oksidacije. Prilikom korištenja ručnog plamenika, plin se upuhuje samo na jednu stranu cijevi koja se trenutno zavaruje.
Orbitalni zavarivanja su uglavnom čistija jer plin duže prekriva cijev. Nakon što zavarivanje započne, argon pruža zaštitu sve dok zavarivač ne bude siguran da je zavar dovoljno hladan.
Axenics sarađuje s brojnim kupcima alternativne energije koji proizvode vodikove gorivne ćelije koje pokreću razna vozila. Na primjer, neki viljuškari napravljeni za upotrebu u zatvorenom prostoru oslanjaju se na vodikove gorivne ćelije kako bi spriječili da hemijski nusproizvodi unište jestive zalihe. Jedini nusproizvod vodikove gorivne ćelije je voda.
Jedan od kupaca imao je mnoge iste zahtjeve kao i proizvođač poluprovodnika, kao što su čistoća i konzistentnost zavara. Želio je koristiti nehrđajući čelik 321 za zavarivanje tankih stijenki. Međutim, posao se sastojao od izrade prototipa razvodnika s više ventilskih blokova, od kojih je svaki stršio u drugom smjeru, ostavljajući malo prostora za zavarivanje.
Orbitalni aparat za zavarivanje pogodan za taj posao košta oko 2.000 dolara, a može se koristiti za izradu malog broja dijelova, s procijenjenim troškom od 250 dolara. To nema finansijskog smisla. Međutim, Hammer ima rješenje koje kombinira ručne i orbitalne tehnike zavarivanja.
„U ovom slučaju, koristio bih rotirajući sto“, kaže Hammer. „To je zapravo ista radnja kao i kod orbitalnog aparata za zavarivanje, ali okrećete cijev, a ne volframovu elektrodu oko cijevi. Koristim ručni gorionik, ali mogu držati gorionik na mjestu pomoću škripca. Pozicioniran je tako da nemam ruke, tako da zavar neće biti oštećen podrhtavanjem ili tresenjem ljudske ruke. Ovo eliminiše veliki dio faktora ljudske greške. Nije tako savršeno kao orbitalno zavarivanje jer se ne odvija u zatvorenom okruženju, ali ova vrsta zavarivanja može se obaviti u čistoj prostoriji kako bi se uklonili zagađivači.“
Iako tehnologija orbitalnog zavarivanja nudi čistoću i ponovljivost, Hammer i njegove kolege zavarivači znaju da je integritet zavara ključan za sprječavanje zastoja zbog kvarova zavara. Kompanija koristi nerazorna ispitivanja (NDT), a ponekad i destruktivna ispitivanja, za sve orbitalne zavare.
„Svaki zavar koji napravimo vizuelno se potvrđuje“, kaže Hammer. „Nakon toga, zavarovi se testiraju helijevim spektrometrom. U zavisnosti od specifikacije ili zahtjeva kupca, neki zavarovi se radiografski testiraju. Destruktivno ispitivanje je također opcija.“
Destruktivna ispitivanja mogu uključivati ​​ispitivanje zatezne čvrstoće kako bi se odredila granična zatezna čvrstoća zavara. Da bi se izmjerio maksimalni napon koji zavar na materijalu kao što je nehrđajući čelik 316L može izdržati prije loma, ispitivanje se isteže i rasteže metal do tačke loma.
Zavari koje izvode korisnici alternativne energije ponekad se podvrgavaju ultrazvučnom nerazornom ispitivanju na zavarenim komponentama trokanalnih izmjenjivača topline s vodikovim gorivnim ćelijama koje se koriste u strojevima i vozilima za alternativnu energiju.
„Ovo je kritičan test jer kroz većinu komponenti koje isporučujemo prolaze potencijalno opasni plinovi. Nama i našim kupcima je veoma važno da je nehrđajući čelik besprijekoran, bez ikakvih tačaka curenja“, kaže Hammer.
Časopis Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena toj industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za stručnjake za cijevi.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućavajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Iskoristite puni pristup digitalnom izdanju časopisa STAMPING, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.