Orbitaalkeevituse optimeerimine ja ökonoomsemaks muutmine torustiku projekteerimises

Kuigi orbitaalkeevituse tehnoloogia pole uus, areneb see pidevalt, muutudes võimsamaks ja mitmekülgsemaks, eriti torude keevitamise puhul. Intervjuu Tom Hammeriga, Axenicsi oskusliku keevitajaga Middletonis, Massachusettsis, paljastab paljusid viise, kuidas seda tehnikat saab keeruliste keevitusprobleemide lahendamiseks kasutada. Pilt Axenicsi loal.
Orbitaalkeevitust on kasutatud umbes 60 aastat, lisades GMAW protsessile automatiseerimise. See on usaldusväärne ja praktiline meetod mitme keevisõmbluse tegemiseks, kuigi mõned originaalseadmete tootjad ei ole veel orbitaalkeevituste võimsust kasutanud, tuginedes metalltorude ühendamiseks käsitsi keevitamisele või muudele strateegiatele.
Orbitaalkeevituse põhimõtted on eksisteerinud aastakümneid, kuid uute orbitaalkeevitusaparaatide võimalused muudavad need keevitaja tööriistakomplektis võimsamaks tööriistaks, kuna paljudel on nüüd "nutikad" funktsioonid, mis hõlbustavad programmeerimist ja töötlemist enne tegelikku keevitamist. Alustage kiirete ja täpsete seadistustega, et tagada järjepidevad, puhtad ja usaldusväärsed keevisõmblused.
Axenicsi keevitajate meeskond Middletonis Massachusettsis on lepinguline komponentide tootja, kes juhendab paljusid oma kliente orbitaalkeevituse praktikas, kui töö jaoks on olemas sobivad elemendid.
„Soovisime võimaluse korral keevitamisel inimtegurit kõrvaldada, kuna orbitaalkeevitajad annavad üldiselt kvaliteetsemaid keevisõmblusi,“ ütleb Tom Hammer, Axenicsi oskuslik keevitaja.
Kuigi varaseim keevitamine tehti 2000 aastat tagasi, on tänapäevane keevitamine äärmiselt arenenud protsess, mis on lahutamatu osa teistest tänapäevastest tehnoloogiatest ja protsessidest. Näiteks orbitaalkeevitust saab kasutada kõrge puhtusastmega torustike loomiseks, mida kasutatakse pooljuhtplaatide tootmiseks, mis tänapäeval lähevad praktiliselt kogu elektroonikasse.
Üks Axenicsi klientidest on osa sellest tarneahelast. Ettevõte otsis lepingujärgset tootjat, kes aitaks laiendada oma tootmisvõimsust, eelkõige luues ja paigaldades puhtaid roostevabast terasest kanaleid, mis lasevad gaasidel läbida kiipide tootmisprotsessi.
Kuigi Axenicsis on enamiku torukujuliste tööde jaoks saadaval orbitaalkeevitusseadmed ja põletiklambritega pöördlauad, ei välista need aeg-ajalt käsitsi keevitamist.
Hammer ja keevitusmeeskond vaatasid kliendi nõuded üle ja esitasid küsimusi, võttes arvesse kulu- ja ajafaktoreid:
Hammeri kasutatavad pöörlevad suletud orbitaalkeevitusseadmed on Swagelok M200 ja kaarkeevitusmasinad mudel 207A. Need mahutavad 1/16 kuni 4 tolli torusid.
„Mikropead võimaldavad meil pääseda väga kitsastesse kohtadesse,“ ütles ta. „Üks orbitaalkeevituse piirang on see, kas meil on pea, mis sobib konkreetsele vuugile. Tänapäeval saab aga ka keevitatava toru ümber keti mähkida. Keevitaja saab minna üle keti ja keevisõmbluste suurusele pole põhimõtteliselt piiranguid. Olen näinud mõningaid seadistusi, mis keevitavad 20-tollist toru. See, mida need masinad tänapäeval teha suudavad, on muljetavaldav.“
Arvestades puhtusnõudeid, vajalike keevisõmbluste arvu ja õhukest seina paksust, on orbitaalkeevitus seda tüüpi projektide jaoks tark valik. Õhuvoolu protsessi juhtimistorustike puhul keevitab Hammer sageli 316L roostevaba terast.
„Siis läheb asi tõeliselt peeneks. Me räägime õhukese paberi keevitamisest. Käsitsi keevitamisel võib väikseimgi korrektsioon keevisõmbluse katki teha. Seepärast meeldib meile kasutada orbitaalkeevituspead, kus saame iga toru osa enne detaili sissepanekut ideaalselt reguleerida. Keerame võimsuse kindlale tasemele, et teaksime, et detaili sissepanemisel on see ideaalne. Käsitsi tehes tehakse muudatus silma järgi ja kui me liiga palju pedaale vajutame, võib see otse läbi materjali tungida.“
Töö koosneb sadadest keevisõmblustest, mis peavad olema identsed. Selle töö jaoks kasutatav orbitaalkeevitusseade teeb keevisõmbluse kolme minutiga; kui Hammer töötab täiskiirusel, saab ta sama roostevabast terasest toru käsitsi keevitada umbes minutiga.
„Siiski masin ei aeglustu. Sa paned selle hommikul kohe esimese asjana täiskiirusele tööle ja päeva lõpuks töötab see ikka täiskiirusel,“ ütles Hammer. „Mina panen selle hommikul kohe esimese asjana täiskiirusele tööle, aga lõpuks see nii ei ole.“
Saasteainete sattumise vältimine roostevabast terasest torudesse on kriitilise tähtsusega, mistõttu pooljuhtide tööstuses tehakse kõrge puhtusastmega jootmist sageli puhasruumis – kontrollitud keskkonnas, mis takistab saasteainete sattumist joodetud alale.
Hammer kasutab oma käsipõletites sama eelteritatud volframit, mida ta kasutab Orbiteris. Kuigi puhas argoon tagab käsitsi ja orbitaalkeevitamisel välise ja sisemise puhastuse, on orbitaalmasinatega keevitamisel samuti eeliseks see, et seda tehakse suletud ruumis. Kui volfram välja tuleb, täitub kest gaasiga ja kaitseb keevisõmblust oksüdeerumise eest. Käsipõleti kasutamisel puhutakse gaasi ainult keevitatava toru ühele küljele.
Orbitaalkeevisõmblused on üldiselt puhtamad, kuna gaas katab toru kauem. Kui keevitamine on alanud, pakub argoon kaitset, kuni keevitaja on kindel, et keevisõmblus on piisavalt külm.
Axenics teeb koostööd paljude alternatiivenergia klientidega, kes toodavad vesinikkütuseelemente, mis käitavad mitmesuguseid sõidukeid. Näiteks mõned siseruumides kasutamiseks ehitatud kahveltõstukid kasutavad vesinikkütuseelemente, et vältida keemiliste kõrvalsaaduste söödavate materjalide hävitamist. Vesinikkütuseelemendi ainus kõrvalsaadus on vesi.
Ühel kliendil olid paljud samad nõuded nagu pooljuhtide tootjal, näiteks keevisõmbluse puhtus ja järjepidevus. Õhukese seinaga keevitamiseks sooviti kasutada 321 roostevaba terast. Tööks oli aga mitme ventiiliplokiga kollektori prototüüpimine, millest igaüks ulatus eri suunas välja, jättes keevitamiseks vähe ruumi.
Selleks tööks sobiv orbitaalkeevitusseade maksab umbes 2000 dollarit ja sellega saab valmistada väikest arvu detaile, mille hinnanguline maksumus on 250 dollarit. See pole rahaliselt mõttekas. Hammeril on aga lahendus, mis ühendab käsitsi ja orbitaalkeevituse tehnikaid.
„Sel juhul kasutaksin pöördlauda,“ ütleb Hammer. „See on tegelikult sama toiming nagu orbitaalkeevituse puhul, aga te keerutate toru, mitte volframelektroodi toru ümber. Ma kasutan oma käsipõletit, aga ma saan seda paigal hoida kruustangidega, mis on paigutatud nii, et see on käed vabad, nii et keevisõmblust ei kahjusta inimese käe värisemine ega rappumine. See välistab suure osa inimlikest vigadest. See pole nii täiuslik kui orbitaalkeevitus, sest see ei toimu suletud keskkonnas, aga seda tüüpi keevitust saab teha puhtas ruumis, et kõrvaldada saasteained.“
Kuigi orbitaalkeevituse tehnoloogia pakub puhtust ja korduvust, teavad Hammer ja tema keevitajad, et keevisõmbluse terviklikkus on keevisõmbluse riketest tingitud seisakute vältimiseks kriitilise tähtsusega. Ettevõte kasutab kõigi orbitaalkeeviste puhul mittepurustavat katsetamist (NDT) ja mõnikord ka purustavat katsetamist.
„Iga meie tehtud keevisõmblus kontrollitakse visuaalselt,“ ütleb Hammer. „Seejärel testitakse keevisõmblusi heeliumspektromeetriga. Sõltuvalt spetsifikatsioonist või kliendi nõuetest testitakse mõnda keevisõmblust radiograafiliselt. Samuti on võimalik teostada purustavat testimist.“
Purustav katsetamine võib hõlmata tõmbetugevuskatset, et määrata keevisõmbluse lõplik tõmbetugevus. Maksimaalse pinge mõõtmiseks, mida keevisõmblus materjalil, näiteks 316L roostevabal terasel, enne purunemist talub, venitatakse ja venitatakse katse abil metalli murdumispunktini.
Alternatiivenergia klientide keevisõmblused läbivad mõnikord ultraheli mittepurustava katsetamise alternatiivenergia masinates ja sõidukites kasutatavate kolmekanaliliste soojusvahetiga vesinikkütuseelementide keevisliitetel.
„See on kriitilise tähtsusega test, sest enamikust meie tarnitavatest komponentidest läbivad potentsiaalselt ohtlikud gaasid. Meie ja meie klientide jaoks on väga oluline, et roostevaba teras oleks veatu ja ilma lekkekohtadeta,“ ütleb Hammer.
Tube & Pipe Journalist sai 1990. aastal esimene metalltorude tööstusele pühendatud ajakiri. Tänapäeval on see Põhja-Ameerika ainus sellele tööstusele pühendatud väljaanne ja sellest on saanud toruspetsialistide jaoks kõige usaldusväärsem teabeallikas.
Nüüd täielik juurdepääs The FABRICATORi digitaalsele väljaandele ja lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
The Tube & Pipe Journal digitaalne väljaanne on nüüd täielikult ligipääsetav, pakkudes hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
Nautige täielikku juurdepääsu STAMPING Journali digitaalsele väljaandele, mis pakub uusimaid tehnoloogilisi edusamme, parimaid tavasid ja valdkonna uudiseid metallistantsimise turul.
Nüüd täielik juurdepääs ajakirja The Fabricator en Español digitaalsele väljaandele ja lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.


Postituse aeg: 30. juuli 2022