„Das PIPEFAB-Schweißsystem ist das Flaggschiff von Lincoln Electric und bietet optimale Leistung beim Rohrschweißen. Es zeichnet sich durch intuitive, direkte und einfache Bedienelemente sowie ein schlüsselfertiges Design aus, das die Rüstzeit des Schweißers minimiert“, so Brian Senasi, Regional Sales Manager bei Lincoln Electric in Alberta.
Schrittweise Änderungen sind in der Fertigung üblich, insbesondere beim Rohrschweißen. Wenn beispielsweise Parameter für einen Rohrschweißprozess festgelegt sind, kann deren Änderung zur Einführung eines neuen Schweißverfahrens mehr Aufwand als Nutzen bringen. Daher haben bewährte Schweißverfahren in manchen Branchen eine längere Lebensdauer als in anderen. Bewährte Verfahren sollten nicht verändert werden.
Doch mit dem Aufkommen neuer Projekte entwickeln die Hersteller von Schweißgeräten neue Technologien, um Werkstätten dabei zu helfen, die Produktivität und Genauigkeit des Schweißens zu verbessern.
Eine fachgerechte Wurzelfugenschweißung ist der Schlüssel zu einem erfolgreichen Rohrschweißverfahren, egal ob in der Werkstatt oder auf der Baustelle.
„Unser TPS/i-System ist ein MIG/MAG-System, das sich ideal für Wurzelschweißungen eignet“, so Mark Zablocki, Schweißtechniker bei Fronius Kanada. TPS/i ist das skalierbare MIG/MAG-System von Fronius. Dank seines modularen Aufbaus lässt es sich je nach Bedarf für den manuellen oder automatisierten Einsatz anpassen.
„Für TPS/i haben wir ein System namens LSC entwickelt, was für Low Spatter Control steht“, erklärte Zablocki. LSC ist ein verbessertes, tragbares Kurzschlusslichtbogenverfahren mit hoher Lichtbogenstabilität. Das Verfahren basiert auf Kurzschlüssen bei niedrigen Stromstärken, was zu einer sanften Wiederzündung und einem stabilen Schweißprozess führt. Dies ist möglich, da TPS/i die während eines Kurzschlusses auftretenden Prozessphasen schnell erkennen und darauf reagieren kann. „Wir erzielten einen kurzen Lichtbogen mit ausreichend Druck zur Wurzelverstärkung. LSC erzeugte einen sehr weichen Lichtbogen, der sich leichter kontrollieren ließ.“
Die zweite Version von LSC, LSC Advanced, trägt zur Verbesserung der Prozessstabilität bei, wenn fernab von Stromquellen gearbeitet wird. Lange Kabel erhöhen die Induktivität, was wiederum zu mehr Spritzern und einer geringeren Prozessstabilität führt. LSC Advanced löst dieses Problem.
„Bei längeren Verbindungen zwischen den Pins und dem Netzteil – etwa 15 Metern – kommt die Reichweite zum Tragen, wenn man das LSC Advanced nutzt“, erklärte Leon Hudson, Area Technical Support Manager für Perfect Welding bei Fronius Canada. Wie viele moderne Schweißgeräte ermöglicht auch Fronius die Aufzeichnung jedes Schweißvorgangs.
„Man kann die Schweißparameter standardisieren und in der Maschine fixieren“, sagte Hudson. „Diese Maschine ist entsprechend ausrüstbar, und nur der Schweißaufsichtsführende kann mit einer Schlüsselkarte auf diese Parameter zugreifen. Mithilfe dieser Parameter lässt sich der Energieaufwand pro Zoll bei jeder Schweißung erfassen, um sicherzustellen, dass die korrekten Spezifikationen eingehalten werden.“
Während TPS/i für präzise Wurzelschweißungen sehr effektiv ist, hat das Unternehmen ein Pulsed Multiple Control (PMC)-Verfahren entwickelt, um Zusatzschweißungen schneller durchzuführen. Dieses Pulslichtbogenschweißverfahren nutzt Hochgeschwindigkeits-Datenverarbeitung, um mit höheren Schweißgeschwindigkeiten Schritt zu halten und gleichzeitig einen stabilen Lichtbogen zu gewährleisten.
„Das Schweißgerät gleicht teilweise Änderungen der Reichweite des Bedieners aus, um eine gleichmäßige Einbrandtiefe zu gewährleisten“, sagt Hudson.
Die Orbitalschweißsteuerung AMI M317 ist für Anwendungen in der Halbleiter-, Pharma-, Nuklear- und anderen anspruchsvollen Rohrleitungsfertigungsanlagen konzipiert und verfügt über fortschrittliche Steuerungselemente sowie eine Touchscreen-Oberfläche zur Vereinfachung des automatisierten Schweißens. Issa
Beim automatischen Schweißen in der Werkstatt wird bei der Drehung des Rohres der Heißkanal in der 1G-Position durchgeführt, und der PMC-Stabilisator kann automatisch an die höchsten oder niedrigsten Punkte der Rohroberfläche angepasst werden.
„Das Schweißgerät TPS/i überwacht die Eigenschaften des Lichtbogens und passt sich in Echtzeit an“, sagt Zablocki. „Während die Schweißfläche um das Rohr oszilliert, werden Spannung und Drahtvorschubgeschwindigkeit in Echtzeit angepasst, um einen konstanten Strom zu gewährleisten.“
Stabilität und höhere Geschwindigkeit stehen im Mittelpunkt vieler technologischer Verbesserungen, die Rohrschweißern die tägliche Arbeit erleichtern. Obwohl all dies für das MIG/MAG-Schweißen gilt, wurden ähnliche Effizienzsteigerungen auch bei anderen Verfahren wie dem WIG-Schweißen erzielt.
Beispielsweise beschleunigt das ArcTig-Schweißverfahren von Fronius für mechanisierte Prozesse die Bearbeitung von Edelstahlrohren.
„Edelstahl kann knifflig sein, da er Wärme schlecht ableitet und sich leicht verzieht“, sagte Zablocki. „Normalerweise liegt die beste Chance auf einen erfolgreichen Schweißvorgang bei Edelstahl bei 3 mm. Beim Lichtbogenschweißen (ArcWIG) wird die Wolframelektrode jedoch durch Wasser gekühlt, was zu einem konzentrierteren Lichtbogen und einer höheren Lichtbogendichte an der Spitze der Elektrode führt. Die Lichtbogendichte ist sehr hoch. Das Verfahren ist robust und ermöglicht Schweißungen bis zu 10 mm Dicke mit vollständiger Durchschweißung ohne weitere Vorbereitung.“
Hudson und Zablocki betonen, dass jeder Anwendungsvorschlag in diesem Bereich mit dem Programm des Kunden und der passenden Technologie beginnt. Oftmals bieten neue Technologien Möglichkeiten für mehr Stabilität, Effizienz und Datenanreicherung, um die korrekte Ausführung der Aufgaben zu gewährleisten.
Mit dem PIPEFAB-Schweißsystem wollte Lincoln Electric eine Anlage entwickeln, die das Rohrschweißen und die Behälterherstellung vereinfacht.
„Wir haben viele verschiedene Rohrschweißverfahren, die auf verschiedenen Maschinen zum Einsatz kommen; beim PIPEFAB-Schweißsystem haben wir einen gezielten Ansatz gewählt, um alle verschiedenen Methoden, die für das Rohrschweißen nützlich sein können, zusammenzuführen und in einem Paket zu vereinen“, sagte David Jordan, Direktor der Global Industrial Division, Plumbing and Process Industries von Lincoln Electric.
Jordan verweist auf das Surface Tension Transfer (STT)-Verfahren des Unternehmens als eine der Technologien, die im PIPEFAB-Schweißsystem enthalten sind.
„Das STT-Verfahren eignet sich ideal für Wurzellagen bei geschlitzten Rohren“, sagte er. „Es wurde vor 30 Jahren für das Schweißen dünner Werkstoffe entwickelt, da es einen sehr kontrollierten Lichtbogen mit geringer Wärmeeinbringung und geringer Spritzerbildung erzeugt. Später stellte sich heraus, dass es sich hervorragend für Wurzellagen beim Rohrschweißen eignet.“ Er fügte hinzu: „Im PIPEFAB-Schweißsystem nutzen wir die traditionelle STT-Technologie und optimieren den Lichtbogen weiter, um Leistung und Geschwindigkeit zu maximieren.“
Die Schweißsysteme von PIPEFAB sind außerdem mit der Smart Pulse-Technologie ausgestattet, die die Maschineneinstellungen überwacht und die Impulsleistung automatisch anpasst, um den perfekten Lichtbogen für Ihre Aufgabe zu erzeugen.
„Bei niedriger Drahtvorschubgeschwindigkeit erkennt das System, dass ich mit geringer Leistung arbeite, und erzeugt einen sehr scharfen, fokussierten Lichtbogen, der ideal für niedrige Drahtvorschubgeschwindigkeiten ist“, erklärte Jordan. „Erhöhe ich die Vorschubgeschwindigkeit, wählt das System automatisch eine andere Wellenform. Der Bediener muss davon nichts wissen, das geschieht automatisch im Hintergrund. Dank dieser Einstellungen kann sich der Bediener voll und ganz auf das Schweißen konzentrieren und muss sich keine Gedanken um die Arbeit machen. Technische Einstellungen.“
Das System wurde entwickelt, um eine Maschine zu schaffen, die es Schweißern ermöglicht, alle Arbeiten vom Wurzelwalzen bis zum Füllen und Abdecken in einer einzigen Maschine durchzuführen.
„Der Wechsel zwischen den Technologien ist sehr einfach“, sagte Jordan. „Unser PIPEFAB-Schweißsystem verfügt über einen Doppeldrahtvorschub. So können Sie auf einer Seite des Vorschubs mit dem passenden Brenner und den richtigen Verbrauchsmaterialien für eine Wurzellage mit Spaltöffnung den STT-Prozess starten – für diese Wurzellage benötigen Sie eine konische Düse und eine leichtere Düse für mehr Wendigkeit. Auf der anderen Seite sind Sie für das Füllen und Verschließen von Kanälen gerüstet, egal ob mit Fülldraht, Hartdraht oder Metallkern.“
„Wenn Sie eine 0,9 mm (0,35 Zoll) Massivdraht-STT-Wurzel mit 1,2 mm (0,45 Zoll) Fülldraht oder Fülldraht schweißen möchten, benötigen Sie nur zwei Verbrauchsmaterialien, die in einer Doppelschaltung auf beiden Seiten des Drahtvorschubs angebracht werden“, erklärte Brian Senacy, Gebietsverkaufsleiter bei Lincoln Electric in Alberta. „Der Bediener führt die Wurzel ein und nimmt eine weitere Schweißpistole, ohne die Maschine zu berühren. Sobald er den Abzug dieser Pistole betätigt, schaltet das System automatisch auf das andere Schweißverfahren und die entsprechende Einstellung um.“
Es ist zwar wichtig, dass die Maschine über neue Technologien verfügt, aber für Lincoln und seine Kunden ist es ebenso wichtig, dass das PIPEFAB-Schweißsystem auch traditionelle Rohrschweißverfahren wie WIG, Elektrodenschweißen und Fülldrahtschweißen beherrscht.
„Kunden möchten die fortschrittliche STT-Technologie für Massivdraht- oder Metallkernwurzeln und Smart Pulse unbedingt nutzen. Obwohl das neue Verfahren am wichtigsten ist, verwenden Kunden immer noch veraltete oder überholte Verfahren, die sie gelegentlich anwenden“, sagte Senasi. „Sie müssen weiterhin Stab- oder WIG-Schweißverfahren durchführen können. Die Schweißsysteme von PIPEFAB bieten nicht nur all diese Verfahren, sondern das Ready-to-Run-Design verfügt auch über spezielle Anschlüsse, sodass Ihre WIG-Brenner und Schweißbrenner immer angeschlossen und einsatzbereit sind.“
Eine weitere kürzlich veröffentlichte Technologie, die als Upgrade für das Schweißsystem von PIPEFAB erhältlich ist, ist das Zweidraht-MIG-HyperFill-System des Unternehmens, das die Abschmelzleistung deutlich erhöht.
„In den letzten anderthalb Jahren haben wir festgestellt, dass die HyperFill-Technologie beim Umwickeln von Rohren sehr effektiv ist“, sagte Jordan. „Mit einem Wasserkühler und einer wassergekühlten Pistole lässt sich nun dieser zweistufige Füll- und Verschließprozess durchführen. Wir haben Ablagerungsraten von 15 bis 16 Pfund pro Stunde erreicht; mit unserem besten einstufigen Verfahren erzielen wir 7 bis 8 Pfund pro Stunde. Somit lässt sich die Ablagerungsrate in der 1G-Position mehr als verdoppeln.“
„Unsere Power Wave-Maschinen sind beliebt und leistungsstark, aber die darin enthaltenen Wellenformen werden in der Rohrschweißerei nicht benötigt“, erklärt Senasi. „Wellenformen für Aluminium und Siliziumbronze wurden entfernt, um uns auf Wellenformen zu konzentrieren, die für Rohrschweißanlagen wirklich nützlich sind. Das PIPEFAB-Schweißsystem bietet Optionen für Stahl und Edelstahl 3XX, Massivdraht, Metallkern, Fülldraht, Lichtbogenhandschweißen (SMAW), WIG-Schweißen (GTAW) und mehr – alle Schweißmuster, die Sie zum Rohrschweißen benötigen.“
Semantische Schlussfolgerungen sind ebenfalls nicht erforderlich. Die Cable-View-Technologie des Unternehmens überwacht kontinuierlich die Kabelinduktivität und passt die Wellenform an, um einen stabilen Lichtbogenbetrieb auch bei langen oder gewickelten Kabeln bis zu 20 Metern (65 Fuß) zu gewährleisten. Dadurch kann das System schnell die notwendigen Anpassungen vornehmen, um einen stabilen Lichtbogenbetrieb sicherzustellen.
„Check Point Cloud Production Monitoring kann so konfiguriert werden, dass automatisch eine Benachrichtigung an die Vorgesetzten gesendet wird, sobald die Maschinenleistung einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet. Check Point Production Monitoring schließt den Prozessverbesserungskreislauf, sodass nach erfolgten Änderungen die Verbesserungen überwacht und validiert werden können“, sagte Senasi. „Die Datenerfassung wird immer wichtiger, und unsere Kunden sprechen offen über die Möglichkeiten, die sich ihnen dadurch für ein besseres Management ihres Unternehmens bieten.“
Unternehmen bemühen sich intensiv um die Modernisierung ihrer bereits komplexen automatisierten Schweißprozesse und nutzen dabei die Möglichkeit, während des Betriebs Daten zu erfassen, um die Prozessrückkopplungsmechanismen zu verbessern. Ein Beispiel hierfür ist die Orbitalschweißsteuerung M317 von ESAB Arc Machines Inc. (AMI).
Es wurde für den Einsatz in der Halbleiter-, Pharma-, Nuklear- und anderen High-End-Pipeline-Industrie entwickelt und verfügt über fortschrittliche Steuerungselemente und eine Touchscreen-Oberfläche zur Vereinfachung des automatisierten Schweißens.
„Bisherige Orbital-WIG-Steuerungen wurden von Ingenieuren für Ingenieure entwickelt“, so Wolfram Donat, leitender Softwarearchitekt bei AMI. „Mit dem M317 zeigen uns die Schweißer, was sie brauchen. Wir wollen den Einstieg ins Rohrschweißen erleichtern. Es kann eine Woche dauern, bis jemand den Umgang mit einem Orbitalschweißgerät erlernt. Die vollständige Einarbeitung kann Monate dauern, und die Amortisation des Systems kann bis zu zwei Jahre in Anspruch nehmen. Wir wollen die Lernkurve verkürzen.“
Die Steuerung empfängt Daten von verschiedenen Sensoren und ermöglicht dem Bediener so vielfältige Steuerungsmöglichkeiten beim Schweißen. Zu den Touchscreen-Funktionen gehört ein automatischer Rohrleitungsplangenerator. Mit dem Zeitplaneditor kann der Bediener aktuelle Ebenen anpassen, konfigurieren, hinzufügen, löschen und darin navigieren. Im Schweißmodus liefert die Datenanalyse-Engine Echtzeitdaten, und die Kamera ermöglicht eine Echtzeitansicht der Schweißnaht.
In Kombination mit ESABs WeldCloud und anderen Orbitalanalyse-Tools können Benutzer Datendateien lokal oder in der Cloud erfassen, speichern und verwalten.
„Wir wollten ein System entwickeln, das nicht schon veraltet ist, sondern auch zukünftig den Geschäftsanforderungen gerecht wird“, sagte Donat. „Wenn ein Geschäft noch nicht bereit für Cloud-Analysen ist, kann es trotzdem Daten vom Gerät abrufen, da es sich vor Ort befindet. Sobald Analysen wichtig werden, stehen diese Informationen zur Verfügung.“
„Das M317 kombiniert das Videobild mit den Schweißdaten, versieht es mit einem Zeitstempel und zeichnet den Schweißvorgang auf“, sagte Donath. „Wenn Sie eine längere Schweißnaht durchführen und eine Unebenheit feststellen, müssen Sie die Schweißung nicht verwerfen, da Sie alle vom System markierten Stellen des Problems einsehen können.“
Das M317 verfügt über Module zur Datenübertragung mit unterschiedlichen Datenraten. In Anwendungsbereichen wie der Öl-, Gas- und Kernenergie kann die Datenaufzeichnungsfrequenz von der Qualität der jeweiligen Komponenten abhängen. Zur Qualifizierung einer Schweißnaht benötigt ein Dritter möglicherweise präzise Daten, die belegen, dass während des Schweißprozesses keine Abweichungen bei Stromstärke, Spannung oder anderen Parametern auftraten.
All diese Unternehmen zeigen, dass Schweißern immer mehr Daten und Feedbackmechanismen zur Verfügung stehen, um bessere Rohrschweißnähte zu erzielen. Mit diesen Technologien sieht die Zukunft vielversprechend aus.
Robert Colman ist seit 20 Jahren als Autor und Redakteur tätig und deckt die Bedürfnisse verschiedener Branchen ab. Seit sieben Jahren ist er der Metallbearbeitungsindustrie eng verbunden und war als Redakteur für Metalworking Production & Purchasing (MP&P) und seit Januar 2016 als Redakteur für Canadian Fabricating & Welding tätig. Seit sieben Jahren ist er der Metallbearbeitungsindustrie eng verbunden und war als Redakteur für Metalworking Production & Purchasing (MP&P) und seit Januar 2016 als Redakteur für Canadian Fabricating & Welding tätig. Am 1. September 2016 wurde das Metalworking Production & Purchasing (MP&P)-Projekt im Januar 2016 überarbeitet – Autor Canadian Fabricating & Welding. Seit sieben Jahren widmet er sich der Metallverarbeitungsindustrie und ist als Herausgeber von Metalworking Production & Purchasing (MP&P) und seit Januar 2016 als Herausgeber von Canadian Fabricating & Welding tätig.在过去的七年里, 他一直致力于金属加工行业, 担任Metalworking Production & Purchasing (MP&P) 的编辑, 并自2016 年1月起担任Canadian Fabricating & Welding 的编辑.在过去的七年里, 他一直致力于金属加工行业, 担任Metalworking Production & Purchasing (MP&P) Im vergangenen Jahr wurde die Metalworking Production & Purchasing (MP&P)-Verhandlung im Januar 2016 von der Metallverarbeitungsfirma Metalworking Production & Purchasing (MP&P) durchgeführt Autor Canadian Fabricating & Welding. Seit sieben Jahren arbeitet er in der Metallverarbeitungsindustrie als Redakteur von Metalworking Production & Purchasing (MP&P) und seit Januar 2016 als Redakteur von Canadian Fabricating & Welding.Er ist Absolvent der McGill University und hat einen Bachelor- und einen Master-Abschluss von der UBC.
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