למרות שטכנולוגיית ריתוך אורביטלית אינה חדשה, היא ממשיכה להתפתח, והופכת לחזקה ורב-תכליתית יותר, במיוחד בכל הנוגע לריתוך צינורות. ראיון עם טום האמר, רתך מיומן של Axenics במידלטון, מסצ'וסטס, חושף את הדרכים הרבות בהן ניתן להשתמש בטכניקה זו כדי לפתור בעיות ריתוך קשות. תמונה באדיבות Axenics
ריתוך אורביטלי קיים כבר כ-60 שנה, ומוסיף אוטומציה לתהליך GMAW. זוהי שיטה אמינה ומעשית לביצוע ריתוכים מרובים, אם כי חלק מיצרני הציוד המקורי והיצרנים עדיין לא השתמשו בכוחם של רתכות אורביטליות, והסתמכו על ריתוך ידני או אסטרטגיות אחרות לחיבור צינורות מתכת.
עקרונות הריתוך האורביטלי קיימים כבר עשרות שנים, אך היכולות של רתכות האורביטליות החדשות הופכות אותן לכלי רב עוצמה בארגז הכלים של הרתך, שכן לרבות מהן יש כיום תכונות "חכמות" המקלות על התכנות והעיבוד לפני הריתוך בפועל. התחילו עם התאמות מהירות ומדויקות כדי להבטיח ריתוכים עקביים, טהורים ואמינים.
צוות הרתכים של Axenics במידלטון, מסצ'וסטס, הוא יצרן רכיבים קבלניים המנחה רבים מלקוחותיו בשיטות ריתוך אורביטליות אם קיימים הרכיבים הנכונים למשימה.
"במידת האפשר, רצינו לבטל את הגורם האנושי בריתוך, מכיוון שרתכות אורביטליות בדרך כלל מייצרות ריתוכים באיכות גבוהה יותר", אומר טום האמר, רתך מיומן ב-Axenics.
למרות שהריתוך המוקדם ביותר בוצע לפני 2000 שנה, ריתוך מודרני הוא תהליך מתקדם ביותר שהוא חלק בלתי נפרד מטכנולוגיות ותהליכים מודרניים אחרים. לדוגמה, ריתוך אורביטלי יכול לשמש ליצירת מערכות צנרת בעלות טוהר גבוה המשמשות לייצור פרוסות מוליכים למחצה הנמצאות כמעט בכל מוצרי האלקטרוניקה כיום.
אחד הלקוחות של Axenics הוא חלק משרשרת אספקה ​​זו. היא חיפשה יצרן קבלני שיסייע להרחיב את כושר הייצור שלה, ובפרט ליצור ולהתקין תעלות נירוסטה נקיות המאפשרות מעבר של גזים בתהליך ייצור הפרוסות.
בעוד שיחידות ריתוך אורביטליות ושולחנות סיבוביים עם מלחציים למבער זמינים עבור רוב עבודות הריתוך הצינוריות ב-Axenics, אלה אינם מונעים ריתוך ידני מדי פעם.
חברת Hammer וצוות הריתוך סקרו את דרישות הלקוח ושאלו שאלות, תוך התחשבות בגורמי עלות וזמן:
רתכות הסיבוביות הסגורות והאורביטליות בהן משתמשת Hammer הן Swagelok M200 ו-Arc Machines דגם 207A. הן יכולות להחזיק צינורות בקוטר 1/16 עד 4 אינץ'.
"ראשי מיקרו מאפשרים לנו להגיע למקומות צרים מאוד", הוא אמר. "מגבלה אחת של ריתוך אורביטלי היא האם יש לנו ראש שמתאים לחיבור ספציפי. אבל היום, אפשר גם לעטוף שרשרת סביב הצינור שמרתכים. הרתכת יכולה לעבור מעל השרשרת, ואין למעשה הגבלה על גודל הריתוכים שניתן לבצע. ראיתי כמה מערכות שמבצעות ריתוך על צינור של 20 אינץ'. זה מרשים מה שהמכונות האלה יכולות לעשות היום."
בהתחשב בדרישות הטוהר, מספר הריתוכים הנדרשים ועובי הדופן הדק, ריתוך אורביטלי הוא בחירה חכמה עבור סוג זה של פרויקט. עבור עבודות צנרת בקרת תהליכי זרימת אוויר, Hammer מרתך לעתים קרובות על נירוסטה 316L.
"כאן זה נהיה ממש עדין. אנחנו מדברים על ריתוך על מתכת דקה כנייר. בריתוך ידני, ההתאמה הקלה ביותר יכולה לשבור את הריתוך. זו הסיבה שאנחנו אוהבים להשתמש בראש ריתוך מסלולי, שבו אנחנו יכולים לכוון כל חלק של הצינור ולהפוך אותו למושלם לפני שאנחנו מכניסים את החלק לתוכו. אנחנו מנמיכים את העוצמה לרמה מסוימת כדי שנדע שמתי אנחנו מכניסים את החלק לשם הוא יהיה מושלם. ביד, השינוי נעשה בעין, ואם אנחנו דוושות יותר מדי, הוא יכול לחדור ישירות דרך החומר."
העבודה מורכבת ממאות ריתוכים שחייבים להיות זהים. רתכת אורביטלית המשמשת לעבודה זו מבצעת ריתוך תוך שלוש דקות; כאשר האמר פועל במהירות שיא, הוא יכול לרתך ידנית את אותו צינור נירוסטה תוך כדקה.
"עם זאת, המכונה לא מאטה. אתה מפעיל אותה במהירות מרבית דבר ראשון בבוקר, ובסוף היום היא עדיין פועלת במהירות מרבית", אמר האמר. "אני מפעיל אותה במהירות מרבית דבר ראשון בבוקר, אבל בסופו של דבר, זה לא המצב."
מניעת חדירת מזהמים לצינורות נירוסטה היא קריטית, ולכן הלחמה ברמת טוהר גבוהה בתעשיית המוליכים למחצה מבוצעת לעתים קרובות בחדר נקי, סביבה מבוקרת המונעת חדירת מזהמים לאזור ההלחמה.
האמר משתמש באותו טונגסטן מחודד מראש בלפידי היד שלו שהוא משתמש בו ב-Orbiter. בעוד שארגון טהור מספק ניקוי חיצוני ופנימי בריתוך ידני ואורביטלי, ריתוך במכונות אורביטליות נהנה גם מביצועו בחלל סגור. כאשר הטונגסטן יוצא, המעטפת מתמלאת בגז ומגנה על הריתוך מפני חמצון. בעת שימוש בלפיד יד, הגז מועבר רק לצד אחד של הצינור המרותך כעת.
ריתוכים אורביטליים בדרך כלל נקיים יותר מכיוון שהגז מכסה את הצינור זמן רב יותר. לאחר תחילת הריתוך, ארגון מספק הגנה עד שהרתך בטוח שהריתוך קר מספיק.
אקסניקס עובדת עם מספר לקוחות אנרגיה חלופית המייצרים תאי דלק מימן המניעים מגוון כלי רכב. לדוגמה, מלגזות מסוימות שנבנו לשימוש פנימי מסתמכות על תאי דלק מימן כדי למנוע מתוצרי לוואי כימיים להרוס חומרי גלם אכילים. תוצר הלוואי היחיד של תא דלק מימן הוא מים.
לאחד הלקוחות היו רבות מאותן דרישות כמו ליצרן מוליכים למחצה, כגון טוהר ועקביות הריתוך. הוא רוצה להשתמש בפלדת אל-חלד 321 לריתוך דופן דקה. עם זאת, העבודה הייתה יצירת אב טיפוס של סעפת עם מספר קבוצות שסתומים, כל אחת בולטת לכיוון שונה, מה שמותיר מעט מקום לריתוך.
רתכת אורביטלית המתאימה לעבודה עולה כ-2,000 דולר, וניתן להשתמש בה לייצור מספר קטן של חלקים, בעלות משוערת של 250 דולר. זה לא הגיוני מבחינה כלכלית. עם זאת, להאמר יש פתרון המשלב טכניקות ריתוך ידניות ואורביטליות.
"במקרה הזה, הייתי משתמש בשולחן סיבובי", אומר האמר. "זו למעשה אותה פעולה כמו רתכת אורביטלית, אבל אתה מסובב את הצינור, לא את אלקטרודת הטונגסטן סביב הצינור. אני משתמש במבער הידני שלי, אבל אני יכול להחזיק את המבער שלי במקום בעזרת מלחציים. אני ממוקם כך שיהיה ללא שימוש בידיים, כך שהריתוך לא יינזק מרעידות או רעידות יד אנושיות. זה מבטל הרבה מגורם הטעות האנושית. זה לא מושלם כמו ריתוך אורביטלי כי זה לא בסביבה סגורה, אבל סוג זה של ריתוך יכול להתבצע בסביבת חדר נקי כדי לחסל מזהמים."
בעוד שטכנולוגיית ריתוך אורביטלית מציעה טוהר וחזרתיות, האמר ועמיתיו הרתכים יודעים ששלמות הריתוך היא קריטית למניעת השבתה עקב כשלים בריתוך. החברה משתמשת בבדיקות לא הרסניות (NDT), ולפעמים גם בבדיקות הרסניות, עבור כל הריתוכים האורביטליים.
"כל ריתוך שאנו מבצעים עובר אישור ויזואלי", אומר האמר. "לאחר מכן, הריתוכים נבדקים באמצעות ספקטרומטר הליום. בהתאם למפרט או לדרישות הלקוח, חלק מהריתוכים עוברים בדיקה רדיוגרפית. בדיקה הרסנית היא גם אופציה."
בדיקות הרסניות עשויות לכלול בדיקות חוזק מתיחה כדי לקבוע את חוזק המתיחה הסופי של הריתוך. כדי למדוד את המאמץ המרבי שריתוך על חומר כמו פלדת אל-חלד 316L יכול לעמוד בו לפני כשל, הבדיקה מותחת ומותחת את המתכת עד לנקודת השבירה שלה.
ריתוכים של לקוחות אנרגיה חלופית עוברים לעיתים בדיקות לא הרסניות על קולי על ריתוכים של רכיבים בתאי דלק מימן בעלי מחליף חום תלת-ערוצי המשמשים במכונות וכלי רכב המופעלים על ידי אנרגיה חלופית.
"זוהי בדיקה קריטית מכיוון שרוב הרכיבים שאנו שולחים עוברים דרכם גזים שעלולים להיות מסוכנים. חשוב לנו וללקוחותינו מאוד שהנירוסטה תהיה ללא רבב, ללא נקודות דליפה", אומר האמר.
Tube & Pipe Journal הפך למגזין הראשון שהוקדש לשירות תעשיית צינורות המתכת בשנת 1990. כיום, הוא נותר הפרסום היחיד בצפון אמריקה המוקדש לתעשייה והפך למקור המידע המהימן ביותר עבור אנשי מקצוע בתחום הצנרת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
תיהנו מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של STAMPING Journal, המספקת את ההתקדמות הטכנולוגית, שיטות העבודה המומלצות וחדשות התעשייה האחרונות עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The Fabricator בספרדית, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.