「PIPEFAB溶接システムはリンカーン・エレクトリックの最高峰であり、直感的で直接的かつシンプルな操作と、溶接機のセットアップ時間を最小限に抑えるターンキー設計により、特定の配管溶接において最適なパフォーマンスを提供します」と、リンカーン・エレクトリックのアルバータ州地域営業担当、ブライアン・セナシ氏は述べています。リンカーン・エレクトリック
製造業、特に配管溶接においては、段階的な変更はよくあることです。例えば、配管溶接工程のパラメータがある場合、新しい溶接工程を導入するためにパラメータを変更すると、手間がかさんでしまう可能性があります。そのため、一部の業界では、実績のある溶接方法が他の方法よりも長く使用されています。壊れていないのであれば、修理する必要はありません。
しかし、新しいプロジェクトが登場するにつれて、溶接機器メーカーは、ワークショップでの溶接の生産性と精度を向上させるための新しいテクノロジーを開発しています。
適切なルートギャップ溶接は、工場でも現場でも、パイプ溶接手順を成功させる鍵となります。
「当社のTPS/iシステムは、ルート溶接に最適なMIG/MAGシステムです」と、Fronius Canadaの溶接技術者、マーク・ザブロッキ氏は述べています。TPS/iは、FroniusのスケーラブルなMIG/MAGシステムです。モジュール設計を採用しているため、必要に応じて手動または自動での使用に合わせて拡張できます。
「TPS/i向けに、LSC（Low Spatter Control）と呼ばれるシステムを開発しました」とザブロッキ氏は述べた。LSCは、高いアーク安定性を備えた改良型ポータブル短絡アークである。このプロセスは、低電流レベルで発生する短絡をベースとしており、ソフトな再点火と安定した溶接プロセスを実現する。これは、TPS/iが短絡中に発生するプロセスフェーズを迅速に識別し、対応できるため可能となる。「ルートを強化するのに十分な圧力で短いアークを実現しました。LSCは非常にソフトなアークを作り出し、制御が容易になりました。」
LSCの2番目のバージョンであるLSC Advancedは、電源から離れた場所で動作させる際のプロセス安定性を向上させます。ケーブルが長いとインダクタンスが増加し、スパッタが増加してプロセス安定性が低下します。LSC Advancedはこの問題を解決します。
「ピンと電源間の接続が長くなり始めると、約15メートルになります。LSC Advancedを使い始めるのは、この距離です」と、Fronius CanadaのPerfect Welding担当エリア技術サポートマネージャー、レオン・ハドソン氏は述べています。多くの最新溶接機と同様に、Froniusでもすべての溶接を記録できます。
「溶接パラメータを標準化し、機械に固定することができます」とハドソン氏は述べた。「この機械は装備可能で、溶接監督者だけがキーカードを使ってこれらのパラメータにアクセスできます。これらのパラメータは、各溶接で1インチあたりに発生するキロジュールを追跡し、正しい仕様を満たしていることを確認できます。」
TPS/iは厳密に制御されたルート溶接に非常に効果的ですが、当社はフィラー溶接をより迅速に完了させるパルスマルチプルコントロール（PMC）プロセスを開発しました。このパルスアーク溶接プロセスは、高速データ処理により、安定したアークを維持しながら、より高い溶接速度に対応します。
「溶接機は、オペレーターの到達距離の変化を部分的に補正し、一貫した浸透を保証します」とハドソン氏は言います。
AMI M317オービタル溶接コントローラは、半導体、製薬、原子力、その他の高品質パイプ製造工程向けに設計されており、高度な制御機能とタッチスクリーンインターフェースを備え、自動溶接を簡素化します。Issa
工場での自動溶接では、パイプが回転すると、ホットチャネルが 1G 位置で実行され、パイプ表面の高低に応じて PMC スタビライザーが自動的に調整されます。
「TPS/i溶接機はアークの特性をモニタリングし、リアルタイムで適応します」とザブロッキ氏は語る。「溶接面がパイプの周囲を振動すると、ワイヤーの電圧と速度がリアルタイムで調整され、一定の電流が供給されます。」
安定性と速度向上は、配管溶接工の日常業務を支援する多くの技術革新の中核を成しています。上記はすべてMIG/MAG溶接に当てはまりますが、TIG溶接などの他の溶接プロセスでも同様の効率が認められています。
たとえば、機械化プロセス向けの Fronius の ArcTig は、ステンレス鋼パイプの加工を高速化します。
「ステンレス鋼は熱放散が悪く、変形しやすいため、扱いが難しい場合があります」とザブロッキ氏は述べた。「通常、ステンレス鋼を溶接する場合、1回の溶込みで得られる最良の見込みは3mmです。しかし、ArcTigではタングステンが水で冷却されるため、アークがより集中し、タングステンの先端におけるアーク密度が高まります。アーク密度は非常に高く、強度も高く、準備なしで最大10mmまで溶接できます。」
ハドソン氏とザブロッキ氏は、この分野におけるすべてのアプリケーション提案は、顧客のプログラムとその要件を満たすテクノロジーから始まると強調しています。多くの場合、新しいテクノロジーは、安定性、効率性、そしてデータの拡充を向上させ、業務の確実な遂行を実現します。
リンカーン・エレクトリックは、PIPEFAB 溶接システムを使用して、パイプの溶接と容器の製造を簡素化する機器の開発を目指しました。
「当社では、複数の機械でさまざまなパイプ溶接方法を使用しています。PIPEFAB溶接システムでは、パイプ溶接に役立つさまざまな方法をすべてまとめて1つのパッケージに統合するという重点的なアプローチを採用しています」と、リンカーン・エレクトリックのグローバル産業部門、配管およびプロセス産業担当ディレクターのデビッド・ジョーダン氏は述べています。
ジョーダン氏は、PIPEFAB 溶接システムに含まれる技術の 1 つとして、同社の表面張力伝達 (STT) プロセスを指摘しています。
「STTプロセスは、スロット付きパイプのルートパスに最適です」と彼は述べました。「このプロセスは、低入熱と低スパッタで高度に制御されたアークを提供できるため、30年前に薄板溶接用に開発されました。その後、パイプ溶接におけるルートビード溶接に非常に適していることがわかりました。」と付け加えました。「PIPEFAB溶接システムでは、従来のSTT技術を採用し、アークをさらに改良することで、性能と速度を最適化しています。」
PIPEFAB 溶接システムには、マシンの設定を監視し、パルス電力を自動的に調整して作業に最適なアークを提供する Smart Pulse テクノロジーも搭載されています。
「ワイヤ送り速度が低い場合、低電力プロセスを使用していることを認識し、非常に鮮明で焦点の合ったアークを生成します。これは低ワイヤ送り速度に最適です」とジョーダン氏は言います。「送り速度を上げると、自動的に異なる波形が呼び出されます。オペレーターはそれを意識する必要はありません。内部で自動的に実行されます。これらの設定により、オペレーターは作業の煩わしさを感じることなく溶接に集中できます。まさに技術的な設定です。」
このシステムは、溶接工がルートロールから充填、キャッピングまですべてを 1 台のマシンで実行できるマシンを作成するために設計されました。
「技術の切り替えは非常に簡単です」とジョーダン氏は述べた。「PIPEFAB溶接システムにはデュアルフィーダーが搭載されているので、フィーダーの片側でSTTプロセスを開始し、ギャップルートパスに適したトーチと消耗品を装着できます。このルート溶接には円錐形のチップと、より軽量のガンが必要です。また、もう片側では、フラックス入り、ハードコア、メタルコアなど、あらゆるチャネルを充填して閉じる準備が整っています。」
「0.35インチ（0.9mm）の単線STT溶接ルートに0.45インチ（1.2mm）のフィラーとキャップ付きの金属芯線またはフラックス入りワイヤを取り付ける場合は、フィーダーの両側に2つの消耗部品をダブルで取り付けるだけで済みます」と、アルバータ州リンカーン・エレクトリックの地域営業マネージャー、ブライアン・セナシー氏は述べています。「オペレーターはルートを挿入し、機械に触れることなく別のガンを取り出します。そのガンのトリガーを引くと、システムが自動的に別の溶接プロセスと設定に切り替わります。」
マシンで新しいテクノロジーを利用できることは重要ですが、リンカーンとその顧客にとって、PIPEFAB 溶接システムが TIG、電極、フラックス入りワイヤなどの従来のパイプ溶接プロセスも処理できることも重要です。
「お客様は、ソリッドワイヤやメタルコアルート、そしてスマートパルスといった高度なSTT技術をぜひ活用したいと願っています。新しいプロセスは最も重要ですが、お客様は依然として時代遅れの、あるいは時代遅れの手順を時折使用しています」とセナシ氏は述べました。「お客様は、バー溶接やTIG溶接も実行できる必要があります。PIPEFAB溶接システムはこれらのプロセスすべてに対応しているだけでなく、Ready-to-Run設計に専用のコネクタが搭載されているため、TIGトーチ、トーチ、トーチを常に接続してすぐに使用できる状態です。」
PIPEFAB の溶接システムのアップグレードとして利用できる最近リリースされたもう 1 つのテクノロジーは、同社の 2 線式 MIG HyperFill システムであり、これにより堆積速度が大幅に向上します。
「この1年半で、HyperFillテクノロジーがパイプのラッピングに非常に効果的であることがわかりました」とジョーダン氏は語ります。「水冷装置を追加し、水冷ガンを使用すれば、この2ラインの充填・キャッピング工程を実行できます。1時間あたり15～16ポンドの堆積速度を達成でき、最良の1ラインプロセスでは7～8ポンドを達成できます。つまり、1Gポジションでの沈降速度を2倍以上に高めることができるのです。」
「当社のPower Waveシリーズは人気が高く、パワフルですが、これらのマシンに搭載されている波形は配管現場では必要ありません」とセナシは言います。「アルミニウムやシリコンブロンズなどの波形は、配管溶接機に本当に役立つ波形に焦点を絞るために削除しました。PIPEFAB溶接システムは、鋼板および3XXステンレス鋼、ソリッドワイヤ、メタルコア、フラックス入りワイヤ、SMAW、GTAWなど、配管溶接に必要なあらゆるパターンのオプションを備えています。」
意味的な結論も必要ありません。当社のCable Viewテクノロジーは、ケーブルのインダクタンスを継続的に監視し、波形を調整することで、最長65フィート（約20メートル）までの長尺ケーブルやコイル状ケーブルでも安定したアーク性能を維持します。これにより、システムは適切な適応的な変更を迅速に行い、アークの安定した動作を確保します。
「Check Point Cloud Production Monitoringは、機械のパフォーマンスが一定の閾値を下回った場合に、管理者に自動的にメッセージを送信するように設定できます。Check Point Production Monitoringはプロセス改善ループを完結するため、変更を加えた後は、改善状況を監視・検証できます」とセナシ氏は述べています。「データ収集はますます普及しており、お客様からは、これがビジネス管理の改善に繋がる可能性について、多くのご意見をいただいています。」
企業は、既に複雑な自動溶接プロセスの近代化に尽力しており、作業中にデータを収集してプロセスフィードバック機構を強化する能力を活用しています。その一例が、ESAB Arc Machines Inc.（AMI）のM317オービタル溶接コントローラです。
半導体、製薬、原子力、その他のハイエンドのパイプラインの用途向けに設計されており、自動溶接を簡素化する高度な制御機能とタッチスクリーン インターフェイスを備えています。
「これまでのオービタルTIGコントローラは、エンジニアがエンジニアのために設計したものでした」と、AMIの主任ソフトウェアアーキテクトであるウォルフラム・ドナット氏は述べています。「M317によって、溶接工が何を求めているかが分かります。私たちは、パイプ溶接への参入障壁を下げたいと考えています。オービタル溶接機の使い方を習得するのに1週間かかることもあります。しかし、完全に慣れるには数ヶ月、システムから投資回収を得るには最大2年かかることもあります。私たちは、この学習曲線を短縮したいと考えています。」
コントローラーは様々なセンサーからデータを受信し、オペレーターは様々な方法で溶接を制御できます。タッチスクリーン機能には、配管プランの自動生成機能が含まれます。スケジュールエディターでは、調整、設定、追加、削除、そして現在のレベル間の移動が可能です。溶接モードでは、データ分析エンジンがリアルタイムデータを提供し、カメラが溶接のリアルタイムビューを表示します。
ESAB の WeldCloud やその他の軌道分析ツールと組み合わせることで、ユーザーはローカルまたはクラウドでデータ ファイルを収集、保存、管理できます。
「私たちは、一世代遅れることなく、将来のビジネスニーズにも応えられるシステムを作りたかったのです」とドナット氏は語る。「店舗がクラウド分析に対応していない場合でも、オンプレミスなのでマシンからデータを取得できます。分析が重要になった時に、その情報にアクセスできるのです。」
「M317はビデオ画像と溶接データを組み合わせ、タイムスタンプを付与して溶接を記録します」とドナス氏は述べた。「長い溶接作業中に欠陥が見つかった場合でも、システムが指摘する問題点をすべて遡って確認できるため、溶接を破棄する必要はありません。」
M317には、異なる速度でデータを書き込むためのモジュールが搭載されています。石油、ガス、原子力などのアプリケーションでは、データロギングの頻度は特定のコンポーネントの品質に依存する場合があります。溶接の適格性を確認するために、第三者機関は溶接プロセス中に電流、電圧、その他のあらゆる点で偏差がなかったことを示す正確なデータを必要とする場合があります。
これらの企業はいずれも、溶接工がより多くのデータとフィードバック機構を活用して、より優れたパイプ溶接を実現していることを示しています。これらの技術によって、未来は明るく見えます。
ロバート・コールマンは、20 年間にわたり、さまざまな業界のニーズに対応したライター兼編集者として活躍してきました。 彼は過去 7 年間金属加工業界に専念し、Metalworking Production & Purchasing (MP&P) の編集者を務め、2016 年 1 月からは Canadian Fabricating & Welding の編集者を務めています。 彼は過去 7 年間金属加工業界に専念し、Metalworking Production & Purchasing (MP&P) の編集者を務め、2016 年 1 月からは Canadian Fabricating & Welding の編集者を務めています。 金属加工の生産と購買(MP&P)、2016 年 1 月 — カナダの製造および溶接。 彼は過去 7 年間、金属加工業界に専念し、Metalworking Production & Purchasing (MP&P) の編集者を務め、2016 年 1 月から Canadian Fabricating & Welding の編集者を務めています。去って7年が経ち、同社は金属加工生産・購買（MP&P）の責任を担い、2016年1月からはカナダの製造・溶接の責任を担って金属加工の業務に従事してきました。去って七年、もう一人は金属加工業に力を入れており、金属加工生産と購買（MP&P）を担当しています 金属加工生産および購買 (MP&P)、 2016 年 1 月 — カナダの製造および溶接。 彼は過去 7 年間、Metalworking Production & Purchasing (MP&P) の編集者として金属加工業界で働いており、2016 年 1 月からは Canadian Fabricating & Welding の編集者として働いています。彼はマギル大学を卒業し、ブリティッシュコロンビア大学で学士号と修士号を取得しています。
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